上海天文台明晚记录探测器登陆土卫六全过程
上海天文台明晚记录探测器登陆土卫六全过程(01-13 08:32:43)
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新华网上海频道1月13日消息：明天傍晚6点10分，20多名“听众”将齐聚宁静的佘山东麓，“侧耳倾听”来自土卫六———泰坦的天籁之声。按计划，北京时间明天下午5时，告别“母体”近20天的“惠更斯”号探测器将勇闯土卫六的大气层，并最终登陆其表面。届时，中科院上海天文台的25米口径射电望远镜将与环太平洋地区的十几名“伙伴”，共同见证这扣人心弦的两个半小时。
造访土卫六，是“
卡西尼－惠更斯”号探测器此次土星之旅的“压轴表演”。幸运的是，本月中旬，土星恰好运行至亚太地区上空，包括上海在内的环太平洋地区成了最佳观测点。因此，早在一年前，上海天文台收到了欧洲甚长基线干涉测量（VLBI）联合研究所的邀请，正式加入“跟踪惠更斯”项目。
然而，“惠更斯”号远在35亿公里之外，加之传回的信号较弱，要精确获得它的轨迹相当困难。为此，科学家把中、美、澳、日等国的大型射电望远镜“串联”起来，组成一个观测网。就空间分辨而言，其功能相当于一台口径接近地球大小的巨型望远镜。
据上海天文台佘山VLBI观测基地首席科学家洪晓瑜研究员透露，目前，各参与国已经为“惠更斯”号开辟出专门的接收波段。明天下午，上海天文台将对此次跟踪测量做最后调试。如果一切顺利，“惠更斯”号将从开始降落的第一时刻，打开随身携带的信号发生器，向地球发送无线电信号，并被各国科学家记录在硬盘上。由于路途遥远，要收到这些信号，科学家们至少得等上70分钟。
大约一周后，位于荷兰的欧洲VLBI联合研究所将对各国记录的数据进行分析汇总，由此反映出土卫六表面的大气温度、密度、压力成分及地面环境等第一手珍贵资料。
本报记者将于明天傍晚亲临上海天文台佘山VLBI观测基地，与读者一同分享这激动人心的历史时刻。
泰坦
在众多卫星世界里，人类已知的既可能有液态水又有有机分子的卫星，只有土卫六———泰坦。它的表面温度仅零下178℃，但其大气成分与地球很相像。此外，天文学家猜测泰坦表面可能有水，只不过是以冰的形式出现，也不排除地表深处可能存在液态水。同时，泰坦大气中还有一氧化碳和二氧化碳的痕迹，所有这些都使科学家联想到45亿年前的地球。有天文学家称，土卫六才是太阳系内找到地外生命的最佳地点。
文汇报 作者:任荃 上海天文台“上海眼”紧盯惠更斯登陆土星(图)
2005年01月11日15时30分来源: 东方早报
昨日从上海天文台了解到，位于佘山之巅的25米射电望远镜将参加“惠更斯”号登陆土卫六的全球联合观测。
“上海眼”只是其中一个环节
从上海天文台佘山观测站了解到，“惠更斯”将于本月14日进入土卫六大气层。在约两个半小时的登陆过程中，其仅能被环太平洋地区的中国、日本和美国等十几个射电望远镜观测到。上海天文台25米射电望远镜作为其中之一，能够观测到整个登陆过程，因此对于整个观测项目非常重要。
据了解，本次上海天文台25米射电望远镜参加的是由荷兰JIVE研究所主管负责的“跟踪惠更斯”项目。这个项目将全球几十个大型射电望远镜联合起来，全程监测“惠更斯号”登陆过程，从而得出土卫六大气层的结构模型。
据天文专家介绍，为了更好地观测太空中天体的细节情况，就需要尽可能大的射电望远镜，但问题是制作望远镜的大小是有限的。所以科学家们想出了一种解决办法，通过连接各地的许多射电望远镜，让它们模拟成一架超大的望远镜。通过数据处理中心将相距万里的各地射电信号收集起来并进行合成。
本次上海的25米射电望远镜作为“上海眼”只是整个观测中的一个环节，而分布在全球的几十个这样的“眼睛”将共同组成一个“地球眼”，遥望那深邃的宇宙中的“惠更斯”。
“惠更斯”耗时7年飞到土星身边
据上海天文台佘山站站长林清介绍，“惠更斯”号探测器由“卡西尼”号飞船所携带，耗时7年之久才从地球飞到了土星身边。在飞船母体中“沉睡”了7年之后，“惠更斯”终于迎来了大显身手的机会。目前，“惠更斯”正处于离开母体，飞向土卫六的行程中。
据了解，“卡西尼—惠更斯”探索计划总耗资33亿美元，全球260名科学家参与其中。“卡西尼”号在4年时间内将围绕土星运行76周，其中45次飞经土卫六。而投下这颗重达319公斤的“惠更斯”号探测器是其最重要的任务。
探测土卫六如重现40亿年前的地球
地球上生命的起源在目前仍然是个谜，生命诞生时地球上到底有些什么原材料？“惠更斯”对土卫六的探测，将帮助科学家们进一步寻找答案。
土星已知的卫星共有31颗，土卫六是其中最大的一颗。它虽是卫星，却比身为行星的水星和冥王星都要大。拒天文专家介绍，土卫六上可能冷藏着很多化合物，而它们很像地球生命存在之前所呈现的化合物情况，也就是说土卫六很像早期的地球。科学家表示，探测土卫六便好像是“回到了40亿年前的地球”。同时土卫六的大气层中还含有氮，而在太阳系各大行星及其卫星中，只有地球大气中富含氮。所以这次观测将对人类认识生命起源提供珍贵素材。
“惠更斯”的三种命运两种结局
天文专家认为，根据目前已知的土卫六地表情况，“惠更斯”号登陆土卫六将会有三种命运：第一种是落在坚冰般的山脉；第二种是跌入沥青般的污泥；第三种则是摔入油脂般的汪洋。而那时，“惠更斯”也将完成它的历史使命。
关于这次探测的大结局，则须等地面的科学家对“惠更斯”传回的珍贵资料进行分析之后才能得出。也许它将为我们揭开笼罩在土卫六上空的最神秘的面纱，甚至能带来让整个地球震撼的地外生命信息。
而另一种结局，则像很多科学家认为的那样：土卫六上异常寒冷———零下179摄氏度的环境中不可能有任何生命的存在。但即使是这样，这次超远距离的探测过程，必将赋予人类更大的勇气，从而逐步迈向更为深邃的宇宙深处。
[责编：张露] 上海天文台VLBI观测站参加惠更斯登陆土卫六的跟踪观测
2005-1-6
本站讯：“卡西尼－惠更斯”号是美国国家航空航天局（NASA）、欧洲空间局（ESA）和意大利航天局（ISA）的一个合作项目，主要任 务是对土星系进行空间探测。卡西尼—惠更斯号土星探测器是人类迄今为止发射的规模最大、复杂程度最高的行星探测器。卡西尼号探 测器以意大利出生的法国天文学家卡西尼的名字命名，其任务是环绕土星飞行。惠更斯号探测器是卡西尼号携带的子探测器，它以荷兰 物理学家、天文学家和数学家惠更斯的名字命名，其任务是深入土卫六泰坦的大气层，对这颗土星最大的卫星进行实地考察。
“卡西尼－惠更斯”号已于2004年7月1日按照既定计划进入土星轨道，10月26日首次飞掠土卫六泰坦，第一次近距离观察泰坦，并拍下 照片。12月25日“惠更斯”探测器与“卡西尼号”成功分离，大约1小时后，地面观测站收到从“卡西尼号”传来的两个探测器分离时的 信息，目前“惠更斯号”处于人类控制的着陆阶段。2005年1月14日“惠更斯号”探测器将进入到泰坦的大气层，然后经过1个半小时降 落到泰坦的表面。在降落过程中，“惠更斯号”上携带的科学仪器将进行一系列科学实验，包括收集土卫六大气层中的数据，以及进行 多普勒风实验等等，这些数据和实验将直接用于分析泰坦大气层的成分、结构模型以及地表结构等等。
上海天文台25米射电望远镜参加了由荷兰JIVE（Joint Institute for VLBI in Europe）研究所主管负责的“VLBI跟踪惠更斯探测器” 项目（以下简称“惠更斯”项目）。这个项目将利用全球几十个射电望远镜组成的VLBI网全程监测“惠更斯号”降落过程，从而反演出 泰坦大气层的结构模型，得出的结果将和“惠更斯号”自身携带的多普勒风仪器的结果相比较。“惠更斯”项目的主要目的是评估探测 器在降落到泰坦表面过程中直接接收和探测S波段射电信号的可行性，从而评估下一代地面射电望远镜借助于VLBI技术跟踪深空探测器的 可行性。
“惠更斯”探测器于2005年1月14日世界时9时左右进入土卫六大气层，信号经过约70分钟到达地球上，经过约两个半小时在土卫六表面 南纬10度，东经160度附近区域着陆。在它的着陆过程中，仅能被环太平洋地区的澳大利亚、中国、日本和美国的十几个射电望远镜观测 到，上海25米天线是其中之一。上海25米射电望远镜能够观测到整个降落过程，因此对于整个观测项目非常重要。
观测和接收“惠更斯号”降落过程的射电信号是在2040MHz，但是标准的VLBI接收机S波段接收机频率在2200MHz以上。为了“惠更斯”项 目，参与本次VLBI观测的30多个射电望远镜都建造了新的S波段接收机，并配置了磁盘记录设备，专门用于接收2040MHz附近频率上的信 号。
为了保证“惠更斯”项目的顺利进行，参与该项目的射电望远镜进行了多次试观测，一是检验新的S波段接收机的系统灵敏度和稳定性， 二是在惠更斯着陆天区寻找合适的射电源用作相位参考源，三是测试数据接收和处理的软硬件系统。上海佘山VLBI观测基地参与了大部 分“惠更斯”项目的试观测，均收到令人满意的结果。上海25米射电望远镜参加了欧洲网VLBI联测，这个实验的目的之一是在惠更斯着 陆天区寻找合适的相位校准源；参加了全球VLBI联测，这两次观测除了进一步评估相位校准源外，还包括监测S波段灵敏度、测试跟踪“ 卡西尼号”的能力已经测试软件处理能力等目的；乌鲁木齐VLBI观测基地也参加了对校准源的观测实验。为了进一步评估新S波段接收机 系统参数，上海25米望远镜还与日本的Kashima站联合进行了单基线（新）S波段实验，该实验的结果还将用于评估和检测其他射电望远 镜的接收机系统。上海25米观测基地除了参加“惠更斯”项目观测实验外，还派出科研人员到荷兰JIVE研究所参与观测数据的后处理工 作，数据处理结果在JIVE给欧洲航空局的报告中被大量引用。（佘山VLBI观测基地供稿）
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