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黎明号小行星探测器和谷神星简介

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索理客 发表于 2010-10-10 10:56 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 中国–江苏–南京 电信

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本帖最后由 sonic5188 于 2010-10-11 10:24 编辑

http://baike.baidu.com/view/1259233.htm

    “黎明”号计划是第一个探测这个小行星带的人类探测器,也是世界上第一个先后环绕两个天体的无人探测器。此前也曾有航天器飞经体积较小的小行星,并绕其轨道飞行甚至在小行星上降落。在将来,预计还会有更多探测小行星的航天计划。但是,过去从未出现过同一航天器先后环绕两个天体飞行的情况。

  来自美国加利福尼亚大学洛杉矶分校的科学家克里斯多弗·拉塞尔是“黎明”号计划的领导者。

  科学家认为,探测灶神星谷神星将有助于了解太阳系的起源,因此将这个项目取名为“黎明”。整个“黎明”号计划耗资3.57亿美元,其中并不包括德尔塔2型火箭的造价。NASA官员拒绝透露火箭的成本。


      据美国媒体报道,NASA从2007年7月以来就一直为“黎明”号升空做准备。美国加利福尼亚州帕萨迪纳市喷气推进实验室项目管理人凯耶尔·巴特尔开玩笑说:“27日对佛罗里达东部巴哈马群岛的居民而言是个特殊日子,因为他们在这一天看到‘黎明’从西边出现。”
  为激发公众对探索的参与热情,NASA还推出了“送你的名字去小行星带”的宣传活动。据悉,共有36万人通过网络参与了这次活动,他们的名字被记录在一个5美分硬币大小的微芯片里,27日随着“黎明”号一同飞往太空。NASA还会寄给参与者一份证书,证明名字跟探测器一起到小行星带旅行过。
  “黎明”号将于2011年首先探测小行星灶神星,进行6个月的观测后离开,再于2015年赶到谷神星继续观测,整个太空旅行的距离长达48亿公里。灶神星和谷神星是火星和木星之间小行星带里个头最大的成员,科学家希望通过观测研究这两个天体,能够揭开太阳系诞生的线索。
  此前,航空界还从未尝试过用一个太空探测器考察两个天体并围绕它们运转。“黎明计划”之所以成功可能都要感谢离子发动机的出现。与传统的航天器化学燃料发动机不同,新型发动机将太阳能转化为电能,再通过电能电离惰性气体氙气的原子,产生时速达14.32万公里的离子流作为推动力。
  “黎明”号上安装了3个离子推进器和2个巨大的太阳能板,双翼间距近20米,足以为它提供穿越太空的能量。燃料利用效率是传统化学燃料发动机的10倍。 探索太阳系形成过程。
  不少科学家认为,小行星是处于萌芽期但未得到机会成长起来的“行星婴儿”。谷神星、灶神星、智神星婚神星被称为小行星带的“四大金刚”。
  之所以选择灶神星和谷神星进行探测,不仅仅是因为它们个头较大,而且还因为它们与小行星带里的其他天体存在显著差别。灶神星和谷神星都形成于大约45亿年前,据估计,它们都形成于太阳系早期,并且由于木星的强大引力作用而演化迟缓。研究人员希望比对观测这两个天体的演化过程。
  “黎明”号最初定于今年7月发射,但由于一系列技术问题和天气原因一拖再拖。美国东部时间27日7时34分(北京时间19时34分,按计划,“黎明”号将于2011年首先探测小行星灶神星,进行6个月的观测后离开,再于2015年赶到谷神星继续观测,整个太空旅行的距离长达48亿公里。灶神星和谷神星是火星和木星之间小行星带里个头最大的成员,科学家希望通过观测研究这两个天体,能够揭开太阳系诞生的线索。 不少科学家认为,小行星是处于萌芽期但未得到机会成长起来的“行星婴儿”。谷神星、灶神星、智神星和婚神星被称为小行星带的“四大金刚”。
  之所以选择灶神星和谷神星进行探测,不仅仅是因为它们个头较大,而且还因为它们与小行星带里的其他天体存在显著差别。灶神星和谷神星都形成于大约45亿年前,据估计,它们都形成于太阳系早期,并且由于木星的强大引力作用而演化迟缓。研究人员希望比对观测这两个天体的演化过程。
  据“黎明”号探测器项目首席科学家鲁塞尔介绍,灶神星是与地球类似的岩状天体,太阳系中距太阳较近的天体大多为岩状天体。而谷神星则是典型的冰态天体,这类天体主要位于距太阳较远的轨道上。鲁塞尔说:“这两个极不相同的天体竟然可以位于同一个小行星带中,这是‘黎明’号需要揭示的奥秘之一。”
  另外,利用“黎明”号上的同一套科学仪器探测两个不同目标,能便于科学家将两套探测数据进行准确的对比分析,并根据它环绕灶神星和谷神星的运行轨道数据,对比测算这两个天体的引力场等参数。
  美国“黎明”号小行星探测器11日被运上发射台,如果一切顺利,它将最早于26日发射升空,飞赴火星和木星之间著名的小行星带,探测那里的两个大型天体——灶神星和谷神星。
  多冰的“谷神星”是小行星带第一个被发现的天体,也是体积最大的。科学家推测,“谷神星”25%的成分可能是水,与“灶神星”差别很大。望远镜观测显示,“谷神星”表面布满粘土、碳酸盐和其它形成水所需的矿物质,因此这里也可能为生命形成提供了条件。
  “黎明”号此次配有三种科学仪器——摄像机、红外线光谱仪、伽马射线与中子探测器,它将从不同高度对两个天体进行探测,研究太阳系早期环境及形成过。
 楼主| 索理客 发表于 2010-10-10 11:00 | 显示全部楼层 来自: 中国–江苏–南京 电信
http://zh.wikipedia.org/zh-cn/%E7%A9%80%E7%A5%9E%E6%98%9F

谷神星是在火星木星中间的小行星带内最大的天体[12]古柏带中包含着更大的天体,包括冥王星和它的卫星凯伦创神星厄耳枯斯,而属于黄道离散天体阋神星是所有小天体中最大的[46]

谷神星的质量可以分析它施加在其它更小的小行星上的影响力得知,但是不同的研究者得到的结果都稍有不同[47]。在2008年的三次最精确测量的平均值是9.4×1020 千克[7][47]。谷神星的质量大约占了太阳系内小行星总质量3.0 ± 0.2×1021 千克的三分之一[48],而这总共大约是月球质量的4%。谷神星的大小和质量足以让它的型状接近球形[6],也就是说,他接近于流体静力平衡。而其它的小行星智神星[49]婚神星[50]健神星[51],外形都是不规则的。

[编辑] 内部的结构

康奈尔大学的彼得·汤马斯提出谷神星有分异的内部[6],因为对一颗未分异的天体来说它的扁率是太低了。这表示它他有一个被含冰的地函包覆的岩石核心[6]。厚约100千米的地函(占谷神星质量的23-28%,和约50%的体积)[52])包含2亿立方千米的水,这比地球上的淡水总量还要多[53],此一结果得到凯克望远镜在2002的观测和演化模型的支持[7][20]。同样的,在它的表面上也留下了一些历史的痕迹(距离太阳是如此的远,削弱了太阳辐射的影响力,使在形成的过程中纳入了一些低熔点的成分),指出谷神星的内部有挥发性物质[7]

另一方面,谷神星的形状和大小或许可以解释它内部的多孔性和是只有部分的分异或是完全未分异。只有一层冰存在于岩石的基础上,在重力上是不稳定的。如果有任何的岩石矿床陷入一层分异的冰中,将形成盐类的沉积,而这些岩类是检测不出来的。因此谷神星可能没有一个很大的冰壳,取而代之的是多水的成分和低密度的小行星。放射性同位素的衰变也许不足以造成分异[54]



谷神星正式名称小行星1,是在太阳系内已知最小的,并且是唯一位于主带的一颗矮行星。它在1801年1月1日朱塞普·皮亚齐发现[17],有长达半世纪之久的时间被称为第8颗行星。它的名称源自刻瑞斯,是掌管植物生长、收获和慈爱的罗马神

谷神星直径大约950千米(590英里),是小行星带最大和最重的天体,它的质量占了小行星带总质量的三分之一(32%) [18][19]。最近的观测显示它外表呈现球状,不同于其他较小且重力较低而呈现现不规则形状的小行星[11]。谷神星的表面可能是各种水冰,像是碳酸盐岩黏土水合矿物的混合物[12]。谷神星也出现了分化,有岩石化的核心和以为主的地函[6],表面有许多在液态水的海洋下形成的海湾[20][21]


表面

谷神星的表面成分大致上和C-型小行星相似[12],但是仍然存在着一些差别。谷神星的红外线光谱显示水合矿物是无所不在的,这显示在内部存在着大量的水。其它可能存在表面的成分还有含量丰富的黏土弹性绿泥石)和碳酸盐矿物(白云石菱铁矿),它们都是碳质球粒陨石中常见的矿物[12]。碳酸盐和粘土的光谱特征在其他C-型小行星里通常都不会出现[12]。有时,谷神星会被分类为G-型小行星 [55]

相对来说,谷神星的表面是温暖的,在1991年5月5日它面向太阳一面的最高温度曾经在测量中被估计出有235K(约-38°C[16]。考虑到当时的日心距离,估计在近日点的最大值大约是239 K[原创研究?]


图示显示出谷神星内部可能的结构。


谷神星的表面只有少数的特征被确实的观测到。哈勃空间望远镜在1995年拍摄的高解析紫外线影像显示在表面有一个暗斑,被昵称为“皮亚齐”,以尊崇谷神星的发现者[55],这被认为是一个坑洞。之后,使用凯克望远镜调适光学观察了完整的自转,并获得更高解析的近红外线影像,显示有一些明亮和黑暗的表面特征会随着这颗矮行星的自转一起运动[7][56]。有两个形状是圆形的暗斑被假设是坑穴,而其中的一个被观测到在中央有明亮的区域,而另一个被确认就是“皮亚齐”[7][56]。更多的特征出现在2003年和2004年由哈勃空间望远镜拍摄的完整自转照片上,显示有11个可以分辨的表面特征,但是目前还不清楚它们的本质[11][57]。这些特征中的一个可以对应到较早之前观测到的“皮亚齐”[11]

这些最后的观测还确定了谷神星的北极指向天龙座的方向,在赤经 19 时24 分(291°),赤纬 +59°。这意味着谷神星的转轴倾角非常小,大约只有3°[6][11]



    起源和演化

谷神星可能是尚存的原行星(萌芽期的行星),于45.7亿年前在小行星带中形成[63]。虽然大多数内太阳系的原行星包括所有(月球-火星大小的天体)不是和其他的元行星合并成为类地行星,就是被木星弹射到太阳系[63],谷神星相信是留存下来较为完整的[20] (另一颗可能是原行星的是灶神星,它的体积更小,并在固化后曾遭受重大的撞击,损失它自身~1%的质量[64]),一个替代的理论则认为谷神星形成于古柏带,烧后才迁移到小行星带[65]

谷神星的地质演化取决于形成期间和之后可用的热源:来自微星吸积的摩擦力、各种不同放射性元素的可能包括短半衰期的元素(像是26Al)。这些被认为已足以使谷神星在形成后不久分异为岩石的核心和冰的地函[11][20]。这种过程可能导制表面被水火山地质构造重塑,消除了古老的地质容貌[20]。由于它比较小,谷神星会比较快的冷却而有效的阻止导致早期地质结构重整的过程[20][21]。任何在表面上的冰都会逐渐升华,留下各种的水合矿物,像是黏土碳酸盐 [12]

今天,谷神星似乎是一颗地质处于非活跃状态的天体,表面可能只受到撞击的影响[11]。大量的水冰存在于其组成内[6],使得谷神星内部可能有一层液态水的存在[20][21],这个假设的层或许可以称为海洋[12]。如果有一层液态水存在,相信他会藉于古体的核心和冰地函之间,就像在理论上存在于欧罗巴的海洋一样 [20]。海洋的存在更诱可能将溶质(即硫酸或其它的防冻剂等成分)溶解在其水[20]

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北极狼 发表于 2010-10-10 11:35 | 显示全部楼层 来自: 中国–江苏–徐州 联通
一直对谷神星那一带抱有神秘感,说不定这次NASA能公布点有用信息呵
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Europa 发表于 2010-10-10 21:19 | 显示全部楼层 来自: 中国–上海–上海 东方有线
它的时速将逐渐提高到96公里,12天后达到300公里,1年后将升至惊人的8850公里,

这是不是错了啊••••••••才96公里?!
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gohomeman1 发表于 2010-10-10 22:05 | 显示全部楼层 来自: 中国–浙江–宁波 联通/鄞州畅联信息技术有限公司
以后请把wikipedia的信息作为首选,百科的内容,可信度不高。
楼上的问题,最好楼主再查询一下资料。
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gohomeman1 发表于 2010-10-10 23:47 | 显示全部楼层 来自: 中国–浙江–宁波 联通/鄞州畅联信息技术有限公司
哈勃拍摄了灶神星的照片,相关信息我明天或后天发。
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orangemilk 发表于 2010-10-11 00:17 | 显示全部楼层 来自: 中国–北京–北京 鹏博士BGP
不错,长知识了
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 楼主| 索理客 发表于 2010-10-11 07:50 | 显示全部楼层 来自: 中国–江苏–南京 联通/中国药科大学

                               
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 楼主| 索理客 发表于 2010-10-11 08:10 | 显示全部楼层 来自: 中国–江苏–南京 联通/中国药科大学
灶神星_哈勃10.2.25.jpg

这是哈勃今年2月拍摄的灶神星,明年信使号就要探测这个小行星了
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冷月无声777 发表于 2010-10-11 08:54 | 显示全部楼层 来自: 中国–山东–泰安 联通
长知识了!不过Lz说的时速好象不太对吧,不管任何卫星或飞船,只要它飞出了地球的引力控制那它的速度最小也要达到第二宇宙速度11.2KM/s吧!
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