好奇号8月5日登陆火星表面
好奇号8月5日登陆火星表面
据国外媒体报道,隶属于美国国家航空航天局的火星科学实验室探测器将在8月5日登陆火星表面,届时这颗红色的星球又将迎来一艘人类探测器。科学家认为着陆的过程要相当精确,否则这个价值数十亿美元的火星探测器以及之前花费的数千小时努力都将化为乌有。
根据美国国家航空航天局的科学家汤姆·里韦利尼(Tom Rivellini)介绍:“如果在着陆过程中有一个步骤没有按计划进行工作,那么游戏就结束了。”火星探测器在进入火星大气层、下降减速以及最后反冲制动,被喻为扣人心弦的“恐怖的最后七分钟。”由于火星距离地球较为遥远,科学家想要知道发出的每一条指令是否得到正确执行,都只能在十五分钟后才能知晓。因此,“最后的7分钟”没有时间让科学家介入其中,完全由这艘价值25亿美元的火星科学实验室探测器自行完成。
根据美国国家航空航天局的工程师亚当·斯特尔泽纳(Adam Steltzner)介绍:“当我们第一次收到火星科学实验室接触火星大气层的信号后,后来数分钟发生的事儿就不得而知了,探测器可能还正常工作,也可能已经烧毁了,至少在这七分钟的时间内我们无法得知所发生的情况。”火星科学实验室也被称为“好奇”号火星车,由美国国家航空航天局研制,并在2011年11月26日成功发射,目的地是火星的盖尔环形山。
一旦“好奇”号火星车成功登陆火星表面,将探索火星生命的痕迹,不论是远古火星可能存在的生命,还是现在火星生命之迷,都将是好奇号的探测重点。其次,火星气候以及地质也将是探索的任务之一,好奇号将花费大约23个月,大约为一个火星年的时间,进行探索火星的任务。但在执行这些任务之前,“好奇”号首先要解决安全着陆的问题,从时速1.3万英里减速到零,就像是一次精确编排的完美舞蹈。
根据美国国家航空航天局的工程师米格尔·圣马丁(Miguel San Martin)介绍:“我们面临最大的挑战之一便是进入火星大气层并安全着陆,探测器的着陆过程被设计成多次制动的复杂减速模式,甚至可以用疯狂一词来形式火星车的整个减速过程。”着陆过程使用到的设备涉及超音速降落伞、反冲火箭发动机、可耐受1600摄氏度的外部材料、自动驾驶仪等。当火星车进入火星大气时,由于火星大气比地球稀薄很多,探测器将释放出世界上规模最大的、最强的超音速减速伞。
当探测器拉出超音速减速伞时,将承受九个G的重力加速度,可施加6.5万磅的作用力,使得探测器将速度减至200英里每小时。但是这样的速度很明显还不是最终的着陆速度,随着高度逐渐降低,探测器的隔热罩以及巨大的超音速降落伞将会被抛弃掉,这时候反冲火箭发动机开始制动,并通过钢索将火星车缓缓放下至地面。
根据美国国家航空航天局火星车着陆工程师阿妮塔·森古普塔(Anita Sengupta)介绍:“我们之所以设计了复杂的减速制动机构,如通过钢索将火星车吊放至地面,是因为反冲火箭发动机不能在靠近地面进行工作,如果这样将会产生大量的尘埃云,可能损坏火星车上的仪器。”因此,反冲火箭发动机保持与火星车20米以上的距离,即当火星车接触地面时,悬挂在上面的制动发动机处于20米以上的高度,火星车则通过钢索吊在下面,酷似一架在火星上会飞的“空中吊车”。
一旦火星车的车轮安全接触火星表面,悬停在上方的反冲火箭发动机将通过矢量推进离开着陆区。工程师亚当·斯特尔泽纳认为当人们看到这样的降落制动方式时,觉得这套机械是如此地疯狂,这是很自然的反应,有时候连我们看着这样的着陆设计方案时,也觉得真是太疯狂了。(Everett)
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美国航天局喷气推进实验室空间科学部首席科学家、天体物理学家艾米·迈因策尔5月18日在接受新华社记者采访时说,目前尚未发现未来100年内一定会撞到地球的小行星,人们不必为此感到恐慌。
他说:“地球上也没有哪一个特殊的地方比别的地方更容易或更不容易遭到小行星撞击。”
美国航天局16日根据“广角红外测量探测器”的观测结果推测,地球周边可能分布着约4700颗可能对地球造成威胁的小行星。对此,“广角红外测量探测器”项目副主任迈因策尔表示,地球每天都会遭到宇宙物质碰撞。最近一次大规模天体碰撞地球事件发生在6500万年前。当时,一颗直径5至10千米的小行星撞击尤卡坦半岛,导致地球包括恐龙在内的75%的陆地生命灭绝。根据现有数据估算,导致全球性生物灭绝的行星撞击地球事件每1亿年左右发生一次。
迈因策尔说,由于具有潜在危险的小行星中只有20%到30%被探测到,“因此,我们能做的最好的事情就是去太空发现其余的行星,我们将会根据测算潜在危险小行星的最新方法,重新估算小行星撞击地球的频率,”迈因策尔说。
此外,迈因策尔还呼吁人类携手解决共同面临的生存问题。她说:“可以明确的是,无论是气候变化,还是具有潜在危险的小行星,人类只有一起努力解决共同面临的问题,才能赢取更好的生存机会。国际科学界需要各国政府的支持,以找到(这些问题)的最佳解决方案。”
“广角红外测量探测器”2009年12月14日升空,其主要任务是扫描整个天空,搜寻人类未知的小行星和彗星等,并对它们进行归类,从而列出可能对地球构成威胁的天体。据美航天局介绍,由于配备有红外探测器,“广角红外测量探测器”能探测到黑暗和明亮天体。
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北京时间4月1日消息,据美国宇航局网站报道,土卫二是一颗非常特别的卫星,在过去几年一系列的近距离飞越考察过程中,美国宇航局的卡西尼探测器确认在这颗星球的南极地区存在巨大的水汽“喷泉”,这可能暗示其地表下方存在一个巨大的地下海洋。这些喷流从错综复杂的冰壳裂隙中喷出,所有这一切都暗示这里可能是太阳系中一处独一无二的宜居地带。
美国宇航局卡西尼探测器成像科学系统首席科学家卡洛琳·波柯(Carolyn Porco)说:“在土卫二的南极地区有超过90处不同大小的喷泉,不断喷射出水汽,冰晶粒子和其它有机化合物。”她说:“卡西尼探测器已经几次穿越这一太空喷泉进行考察,我们发现其喷出的物质中除了水和有机物之外还有盐分。该盐分的浓度和地球上海洋中盐分的浓度水平相当。”
对土卫二南极地区的这些裂隙进行的热测量显示这里的温度高达-120华氏度(约合-84摄氏度)。卡洛琳说:“如果你将这些热量收集起来,你可以获得160亿瓦特的热能资源。”卡洛琳相信,这颗小小的卫星由于有了这个地下海洋,有机物质和能量源,它将有可能拥有和地球上类似环境中生存的相似的生命形式。
她说:“土卫二上的这种生态环境看起来和地球上地底深处的一些区域非常相似。在一些火山岩层下方存在丰富的热能和液态水。在这些地方已经发现有微生物在此繁衍生息,它们以氢气和二氧化碳为食,并产生甲烷气体。这些氢气是由液态水和炙热的岩石相互作用形成的,而之后生成的甲烷气体则再次被循环,重新生成氢气,侯成一个相对封闭的生态循环系统。这一系统的运作是完全没有阳光或其它任何依赖阳光的机制所参与的。”
但是让土卫二尤其显得与众不同的一点还在于,它的宜居环境相对而言非常容易抵达。卡洛琳说:“这里发生着喷发现象,因此我们可以进行取样。尽管这听上去非常疯狂,但是或许有可能在这些雪花上附着着微生物。这是我所知道进行宇宙生物学研究的最佳场所。我们甚至都不需要去地面上进行搜寻。我们只要飞过这个喷射羽并进行取样。或者我们可以在其地表着陆并四处进行探查。”
至于土卫二的热源,一般认为来自土星本身。研究人员表示土星的引力导致这颗卫星的形状在公转过程中每日都在发生轻微的变形。其内部产生的磨擦作用引发热能的产生,这就有点像是你如果不停弯折一根金属条它就会发热的道理一样。
卡洛琳说:“然而用潮汐变形的方式还不足以解释土卫二所表现出来的全部热能。有一种观点是认为我们今天所观测到的热量是过去储存在土卫二内部的热能,现在它正逐渐向外释放。”卡洛琳相信土卫二的轨道在过去曾经拥有更高的偏心率(即更加扁),而偏心率越大,潮汐作用的影响也就越明显,产生的热效应也就越发显著。如果是这种情况,那么在此之前这颗小小卫星的内部可能由于受热而发生了水冰的融化,而现在通过部分重新凝结的方式释放出了部分热量。
她说:“随着轨道偏心率的下降,土卫二内部原先积聚的热量和现代新产生的热量一同释放出来。然而由于热量释放的速度超过了热量产生的速度,总体而言土卫二正处于不断冷却的过程之中,它内部的液态水正重新凝结成冰。不过也有模型指出,土卫二的内部永远不会完全冻结,因此其轨道偏心率可能会重新增加,从而重新开始新一轮的循环。”
不过不管怎样,在卡洛琳的眼中,一切都非常简单,那就是采取行动,她说:“我们要回到土卫二进行调查。”(晨风)
北京时间3月29日消息,据国外媒体报道,27日,美国宇航局的“星系演化探测器”望远镜拍到超新星爆炸产生的束状发光碎片。这是一个巨大的气体和尘埃云,视面积是满月的3倍,被超新星的冲击波加热。现在,冲击波仍在太空中穿行。此次超新星爆炸发生在5000到8000年前,可以用肉眼观察。当时,古埃及人还没有建造金字塔。
这个发光残余位于天鵝座圈星云,视面积是满月的3倍,距地球只有1500光年。从天文学的角度上说,这是一个很近的距离。据悉,这是能够从地球上观察到的最大的超新星残余之一。天鵝座圈位于天鹅座的一个“天鹅翅膀”附近。
束状气体和尘埃被超级星的冲击波加热,可以在紫外条件下进行观测。目前,冲击波仍在太空中穿行。宇航局的“星系演化探测器”望远镜简称“Galex”,拥有锐利的“紫外视力”,能够对夜空中的大部分区域进行观测,负责对时间跨度达到100亿年的数百万个星系进行编目。这架太空望远镜于2003年4月搭乘飞马座XL火箭发射升空。(秋凌)
据国外媒体报道,环绕灶神星进行观测的美国宇航局黎明号探测器最新拍摄图像显示,这颗小行星表面拥有高大的山脉,其高度接近太阳系内最高山峰,远超过地球上的最高峰珠穆朗玛峰。
自7月中旬,美国宇航局黎明号探测器就开始环绕位于火星和木星之间小行星带的灶神星运行,迄今为止,该探测器已传送大量令人惊异的观测图像,这颗表面遍布陨坑的小行星充满着秘密,其中一张显示灶神星南半球存在一个巨大的山脉。黎明号探测器首席调查员克里斯-拉塞尔(Chris Russell)说:“我们在灶神星上获得了许多惊人发现,这是最小的一颗类地岩石星体,像地球、火星、金星和水星一样,灶神星表面拥有远古玄武熔岩和一个巨大的铁核。目前发现的南极巨大山脉远大于夏威夷大岛,这是地球上最大的山脉,部分山脉底基位于海底。同时,这个南极巨大山脉的高度也与太阳系最高峰——火星奥林帕斯盾状火山十分接近。”
火星奥林帕斯盾状火山是太阳系内最高山峰,在火山表面其高度为24公里,大约是珠穆朗玛峰的3倍。在地球上最大的火山是夏威夷岛的莫纳罗亚火山,它的总高度达到9公里,其中部分火山延伸在海底。珠穆朗玛峰是海平面以上最高的山峰,高度达到8.85公里。
同时,黎明号探测器还发现灶神星表面比小行星带多数小行星更加粗糙,此外,初步估计灶神星南半球表面陨坑的形成年代要晚于北半球,其中一些陨坑仅有10-20亿年的历史。这项最新研究发表在法国南斯市召开的2011年度欧洲行星科学大会和行星科学部联合会议上。
斥资4.66亿美元建造的黎明号探测器于7月15日进入灶神星轨道,开始为期一年的轨道飞行研究这颗神秘的小行星。一年之后,黎明号探测器将朝向谷神星驶去,这是太阳系内最大的小行星。
灶神星的直径为530公里,是太阳系小行星带内第二大小行星,也是最明亮的小行星。灶神星的表面结构为科学家提供了研究这颗岩石小行星远古历史的重要线索,自7月以来,黎明号近距离运行至灶神星上空,在极地轨道区域进行扫描拍摄小行星表面,8月中旬,该探测器在可见光和红外线下拍摄到灶神星完整的阳光照射表面。
黎明号探测器副首席调查员卡罗-雷蒙德(Carol Raymond)称,随后黎明号向低轨道区域移动,在未来几个月的时间里以不同分辨率拍摄小行星阳光照射表面。目前,科学家对灶神星的陨坑、山脊和丘陵进行细致研究,希望在今年年底绘制完成该小行星阳光照射表面区域。
黎明号探测器的分幅摄影机装配了七种色彩的过滤镜,可收集各种光谱信息,确保能向科学家呈现伪色彩表面绘图,伪色彩表面绘图可呈现不同波长一定比率的光强度,可适应于不同表面物质。
该探测器观测显示在陨坑周围的表面成份具有特殊的差异性。意大利天体物理学国家学会的玛丽亚-克里斯汀娜-德桑斯蒂克(Maria Cristina de Sanctis)负责控制黎明号探测器可见光和红外绘图光谱仪(VIR),他说:“不同波长的观测数据结合不同类型物质分析,可见光和红外绘图光谱仪可显示表面矿物质的色差变化性。”
相撞后可能出现的引力波
据国外媒体报道,在宇宙空间中,荡漾的着一种神秘的波,其产生的原因是重量级的天体相撞,例如中子星与黑洞相撞,还有超新星爆炸、中子星疯狂旋转等等,这一系列听起来越来越恐怖且超出想象范围的灾难性宇宙事件,这些事件发生的同时有一个共同点,这就是爱因斯坦预言中的时空结构震荡。在今年的夏天,来自欧洲多国的科学家联合证明了爱因斯坦关于时空结构震荡的理论是正确的,同时也捕获了引力波存在的证据。
始于今年夏天,并于秋季结束的欧洲引力波探测计划中,欧洲的科学家使用了两处陆基大型引力波天线,分别是位于德国汉诺威的GEO600引力波观测站和位于意大利比萨附近的处女座(Virgo)引力波探测器。前者是德国和英国联合研制的引力波监测站,具有一套干涉仪,臂长600米。GEO计划源于2002年英国和德国发起的引力波探测计划。而处女座(Virgo)引力波探测器则是意大利、法国、波兰和匈牙利的合作项目,臂长可达3000米。
而引力波观测站是如何探测引力波的呢?根据广义相对论,高速运动且高加速度的物体以及大质量天体运动、碰撞都会产生引力波,在这样连续的时间里形成波,也就是时空涟漪。而我们平时接触的物体质量太小,产生的引力波太弱,所以宇宙中大质量天体的运动、碰撞等行为都会产生极强的引力波。然而,这些引力波虽然极强,但是传到地球上,就变得非常地微弱了,所以在地球上对引力波进行探测需要极高的灵敏度。
我们目前使用的探测引力波的方法是激光干涉仪,即法布里-珀罗干涉仪演变过来的。 在真空的条件下,由两条长臂相互垂直结构组成,在长臂的两端悬挂在一面镜子,镜面必须具有高反射率,然后将激光打入长臂中,让激光束在长臂之间的两面镜子间来回反射,而我们需要做的,就是检测由于光程差引起的干涉条纹的变化,而之所以会出现光程差的微小变化,就是因为引力波的影响作用,这个微小的变化只有一个质子的直径大小。由于引力波是极其微弱的,所以需要进行多种隔离手段,真空仅仅是一个方面,比如还要隔离振动,这里的振动不仅包括外部环境因素造成的振动,还有内部长臂内的设备产生的振动。因而,对引力波的监测是需要非常高的技术条件。
除此之外,一个引力波监测站不可能只有一处监测点,就像一个盲人,用耳朵辨认方向的时候总会转一转头部,这就是用不同的方位角来判断声音的方向。同理,引力波的监测需要多个地面站同时工作,而且还需要一模一样的探测装置,这就是在减小仪器误差和测量误差。在引力波的监测过程中,也必须同时探测并且同时接收的同样的信号,这样才是一个比较接近正确结果的数据,从这个角度出发,由于地面模拟信号可能对引力波的探测进行干扰,所以如果有干扰的模拟信号,那两个以上距离不同的监测点自然不会是一模一样的信号,所以也就避免的地面信号源的干扰,而保证对真正引力波信号源的探测准确性。
据德国马克斯普朗克引力物理研究所(爱因斯坦研究所)、德国汉诺威莱布尼兹大学的哈特穆特格罗特(Hartmut)博士介绍:如果认真对比GEO600引力波观测站和处女座(Virgo)引力波探测器,可以发现这两个监测点在600HZ以上的中/高频段具有相似的灵敏度。
这对我们来说是非常有趣的一件事儿,因为我们可以通过这个波段对寻找可能的超新星爆炸和伽马射线暴发所产生的引力波,当然我们并不会大海捞针那样去监测,这些可能的引力波监测方向,都是已经用传统的可见光或者X射线望远镜、红外望远镜已经观测到的,在这个基础进行的监测,不仅能节省时间,也能提高监测效率。
根据目前的研究,宇宙伽马射线的暴发是最强的引力波来源之一。而宇宙中其他壮观且恐怖的事件,比如超大质量恒星核心崩溃坍缩形成中子星或者黑洞,这些都是引力波极佳的探测源。截至目前,具有什么的频率取决于质量关系,可能将目前的探测波段扩展到千赫兹频率上。但是,千万不要激动,这并不意味着我们能很方便地探测到引力波的信号,前文中已经提到,即使是宇宙中最惨烈的黑洞级碰撞,传到地球上的引力波信号也是极为微弱的,而我们监测到的概率也是非常地低的。
当然,我们还要感谢处女座(Virgo)引力波探测器在低频信号上的贡献,由于处女座(Virgo)引力波探测器具有极佳的低频灵敏度(小于100HZ),所以这个引力波探测器是对脉冲星引力波信号探测的“能手”,而脉冲星的引力波信号频率一般在22HZ左右。由此可见,对引力波的探测,还需要进一步提高探测的灵敏度。(Everett)
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北京时间8月6日凌晨消息,美国宇航局朱诺(JUNO)号木星探测器已于当地时间5日12:25分(北京时间6日凌晨00:25分)由一枚大力神-5运载火箭从佛罗里达州卡纳维拉尔角发射升空,踏上远征木星之旅。
伟大的征程
朱诺是美国宇航局"新前线"计划(New Frontiers)支持的第二项探测计划。这一项目旨在鼓励发展中型规模的行星际探测项目。该计划支持的首个探测器是飞往冥王星和柯伊伯带的"新地平线"探测器(New Horizons),该探测器已经升空,并将于2015年7月抵达冥王星系对这颗太阳系边缘的矮行星及其4颗卫星展开首次近距离考察工作。而接下来的下一个项目则是计划于2016年发射升空的OSIRIS-Rex探测器,它将对小行星1999RQ36进行考察并进行取样返回。
朱诺探测器由洛克西德*马丁公司制造。采用自旋稳定,重达3.65吨。由于外太阳系光照微弱,之前前往这里进行探测的飞船都使用了"放射性同位素温差发电器"(RTGs),但是和这些探测器都不同的是,朱诺竟然使用了太阳能电池帆板作为能源。不过为了保证电能,它的帆板面积要大得多,一共安装3块,每块宽2.65米,长8.9米。
并将安装一台LEROS-1b发动机用于轨道中途修正和木星轨道切入制动。
完备的科学载荷
朱诺探测器一共携带了9件科学载荷。包括一台微波辐射计(MWR),用于考察木星的热辐射,从而了解木星大气的动力学机制和化学组成;一台木星红外极光绘图仪(JIRAM),将对木星上层大气进行红外和分光分析,这同样将有助于科学家们了解木星大气的结构情况。一台磁通门磁强计(FGM)将用于绘制首张详细的木星磁场图,并考察木星磁场在其两极地区的分布状况,对于木星磁场的考察将极大地帮助科学家们了解木星的内部结构信息;一台先进恒星导航仪(ASC)将帮助进行绘图工作,并帮助朱诺探测器在茫茫太空中保持准确的姿态指向。
除此之外,朱诺探测器上搭载的"极区磁场探测设备包"中还包括朱诺高能粒子探测器(JEDI),木星极光分布实验设备(JADE),紫外分光计(UVS)以及一台无线电和等离子体波实验设备(WAVES)。这一整套设备将对木星磁场进行前所未有的高精度测量,考察其电磁和紫外辐射情况,以及木星极光中高能粒子的分布情况。而探测器搭载的朱诺相机(JCM)则将拍摄木星的彩色图像,这将有助于进行目视观察,选定观测目标以及对公众发布精美的木星图像。
公众教育计划
作为公众教育计划的一部分,朱诺探测器还将携带3个乐高玩偶一起飞向木星,这三个小人分别是罗马神话中的天神朱庇特(注:Jupiter,即英语中的木星),朱庇特的妻子朱诺(Juno,即探测器的名字),以及意大利著名天文学家伽利略,他对木星的观测做出过重要的开创性贡献,包括发现了木星的4颗最大的卫星,它们现在被称为"伽利略卫星"。
事实上,首颗围绕木星运行的探测器便被命名为"伽利略号",除此之外,此次朱诺探测器还将携带一块由意大利航天局提供的伽利略箴言铭牌,上面有伽利略的头像,以及当年伽利略观测木星时纪录的笔记原文。
探测器的名字"朱诺"是罗马神话中天神朱庇特的妻子,朱庇特施展法力用云雾遮住自己,但是朱诺却能看透这些云雾,了解朱庇特的真面目。因此探测器取这个名字也是借用其寓意,希望它能解开这颗云遮雾绕的气态巨行星隐藏的秘密。
除了这些设备之外,朱诺还将使用其通讯设备考察木星的重力场,这是其"重力科学实验"项目的一部分。通过发射信号回地球并观察其多普勒效应,科学家们将能够考察木星重力场对信号的影响。
太阳系的巨无霸:木星
发射之后,朱诺探测器将在太空飞行5年时间,在经过最初的两年飞行之后,朱诺将于2013年10月再次重返地球,以便借助地球引力进行借力加速飞行,从而将其推向外太阳系。2016年8月,朱诺将进入木星极轨并随即开展为期14个月的探测工作。
朱诺是第9颗访问木星的探测器。这颗庞大的气态巨行星是太阳系除太阳之外当之无愧的主宰:其质量相当于318个地球,体积更是地球的1300倍以上。木星距离太阳比地球远5倍,每4331个地球日(约合11.86年)围绕太阳公转一圈。作为一颗气态行星,木星由90%的氢和10%的氦组成,还有极微量的其他气体,包括甲烷和氨。
木星目前已知拥有64颗卫星以及4道光环。其中最大的卫星是4颗所谓的伽利略卫星,它们都是在1609年或1610年间由意大利天文学家伽利略首先发现的。这是人类首次发现除地球之外有一个天体围绕另一个天体运行,这一点帮助当时的人们击破了地心说的魔咒。
木星本身拥有绚丽的云带,其中含有结晶态的氨,其大气中的风速高达每秒100米。而木星大气中最广为人知的当然就属大红斑了。人们已经观测这个巨大的气旋长达180年,它却从未消退过。
木星的探测先驱
最早造访木星的探测器是美国宇航局的"先驱者-10号"。这艘飞船于1972年3月3日发射升空,并于1973年12月飞掠木星系,最近时距离仅有20万公里。
先驱者-10号也是第一艘突破太阳逃逸速度的飞船,在飞掠木星之后,它继续向着太阳系之外飞去。2003年1月23日地面控制中心收到先驱者-10号飞船发来的最后一条信息,当时它距离地球约80亿公里。
而此次作为最新探测器的朱诺,其主要任务是了解木星的起源和演化历程。借助其搭载的科学设备,朱诺探测器将调查木星是否存在一个固体内核,绘制木星的高强度磁场图,测量其深层大气中的水分和氨的成分,并对木星上的极光现象进行观察。朱诺探测器将大大加深我们对气态巨行星的形成以及它们对整个太阳系作用影响的理解。
木星的起源和内部构造
根据现有的主流理论,太阳系形成于星云的塌缩,其中大部分质量集中于中央位置的太阳。和太阳一样,木星的组成也是氢和氦,因此很显然木星必定形成于太阳系早期,因而能够捕获大量尚未散去的气体物质。但是至于这一过程具体是如何进行的,却存在争议。木星究竟是首先形成了一个原始"星子"(较小的原始行星)并借助其引力捕获周边物质,还是一团不稳定的尘埃云直接产生了塌缩并形成了木星?我们现在还无法分辨这两个理论孰是孰非。
而如果朱诺探测器此次能帮助我们加深对这一方面的了解,在未来也将极大地有助于我们了解其他行星,包括地球最初的形成模式。
和地球不同,木星强大的引力使其得以保存下来大量的原始物质,这就让我们得以追溯到太阳系的早期历史。通过对木星的引力场合磁场的测量,朱诺探测器将揭示木星的内部构造和测出其可能存在的固体内核的质量。
大气
由于云层阻挡,我们看不到木星的深处,科学家们想知道木星云层中那些色彩斑斓的云带,大红斑,大白斑究竟向下延伸到多少深度?它们是怎么形成的?朱诺探测器将进行木星全球大气运动情况观测,首次测量其深层气流的运动速度。并探测各不同云层深度上的化学成分,温度等数据。
磁场
在木星巨厚的大气层之下,气压是惊人的,科学家们认为在这样的条件下氢会被压缩成一种称为"金属氢"的奇异形态。这种奇异物质被认为是木星强大磁场的来源。而正是这个强大的磁场和高能粒子相互作用,产生了太阳系中最明亮的极光。朱诺探测器将直接对这些高能粒子进行取样,并通过紫外波段观测木星的极光现象。对于这样一颗和地球迥然不同行星极光现象的深入研究将帮助我们更好地理解极光现象产生的本质。
美国宇航局喷气推进实验室(JPL)负责朱诺项目的管理。项目的首席科学家是来自宇航局西南研究所的斯科特*博尔顿(Scott Bolton)博士。洛克希德*马丁公司为飞船制造承包商。而意大利航天局则为飞船提供了红外分光计设备以及一部分无线电科学实验设备。(晨风)
“好奇者号”火星车
美国国家航空航天局称,新一代火星车已准备好
火星探索之路总是充满了各种崎岖,坊间也流传着一个笑话:“在时间、金钱、火星中,你只能选择两样。”然而,尽管这一行动仍面临诸多挑战,诸如技术、财政和时间等问题,探索仍未停止。来自美国国家航空航天局的消息,新一代的火星车将于今年11月或12月抵达火星。
“好奇者号”已准备就位
新一代火星车被命名为“火星科学实验室(MSL)”,也叫“好奇者号”。它的发射已经被推迟过数次,最近终于计划于今年11月25日到12月18日之间发射。
美国国家航空航天局检察长保罗-马丁说,“‘好奇者号’是目前最具技术挑战的一个星际探测器”。它大小与普通小汽车相当,比“勇气号”和“机遇号”重5倍之多,过900千克,长度约为“勇气号”的两倍。
以核动力驱动的“好奇者号”携带的探测设备更多、更先进,在火星表面的连续行驶能力更强。它能够在火星崎岖的表面行进得更远,其设计原件也超出了两位“前辈”两倍之多。“好奇者号”火星探测器应用了新的核动力系统,并且“天鹤(Sky-crane)”助降系统也十分先进。它还拥有一套进入火星大气层的新系统,该系统对于未来的火星探测任务以及将火星样品带回地球而言,同样至关重要。
直到今年2月份为止,“好奇者号”仍存在1200个亟待解决的问题。不过到今年3月,“好奇者号”已开始准备11月的发射行动。6月22日它还被运往位于美国东部佛罗里达的肯尼迪航天中心。
盖尔陨石坑已确定为着陆点
选好着陆地点是关键
美国国家航空航天局发言人日前宣布,“好奇者号”探测器将降落在火星的盖尔陨石坑中的一个5000米高地附近的层状沉积物上。这是经过5年的着陆点遴选过程后,团队的顶级科学家、工程师以及管理人员,还有行星科学共同体首选的着陆点。
这个陨石坑位于火星赤道以南,形成于大约3.5亿至3.8亿年前,面积相当于美国康涅狄格州和罗得岛州之和。盖尔陨石坑内中心山丘的层状物含有黏土和硫酸,着陆点周围存在沉积物形成的冲积扇区域,这些物质和地貌的形成都与水有关。
“好奇者号”项目科学家、帕萨迪纳市加利福尼亚理工学院的John Grotzinger认为,盖尔陨石坑是唯一同时具有两大优点的着陆点。首先,作为行星上的最低点之一,几乎可以肯定,盖尔陨石坑在火星的早期历史中曾孕育过一个湖泊。此外,由沉积层堆成的高地具有完美的层次,因此可以让“好奇者号”探测器漫游其上,对由一系列水蚀变矿物标记的几种不同的远古环境进行采样分析。
多数人认为,选定着陆点将成为这一火星探测项目成败关键之一。因为一旦“好奇者号”发现由早期生命留下的有机物质,这一着陆地点在未来30年里将可能一直成为被登陆者使用的着陆点。
再延迟得等到2013年
美国国家航空航天局发言人称,“好奇者号”目前仍有三个遗留问题有待解决。比如搭载在探测器上的化学实验室留存有一些杂质样本。这个实验室是用来收集和分析火星岩石和土壤样本的。项目负责人说,他们需要在未来的一段时间内将来自地球的杂质滤出,但仍有人认为想要在发射前完全清理干净几乎不可能。
此外还有两个软件系统仍不完善。一个是涉及飞行的软件系统,一个是涉及在火星表面安全行驶的软件系统。但是它们并不会带来灾难性的问题,完善过程正在进行中。
检察长保罗·马丁在相关报告中还提出,仍需要再注入一个4.4千万美元的资金才能完成“好奇者号”升空计划,当然这4.4千万美元的需求已经包含在25亿美元的总投入中了。
保罗称,这一探测器在2009年时延迟发射,已直接导致探测器的花费上升了86%,从9.69亿美元上升为18亿美元。整体费用也上升了56%,从16亿美元变为25亿美元。由于地球和火星每两年才会出现一次最佳位置,如果这次仍再延误,下次的发射时间将为2013年,额外费用又将增加5.7亿美元。
所以由于探测器的复杂性,仍有很多人认为,直到11月25日,也未必能将一个完美的探测器送上火星。