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黎明号任务

黎明号任务

研究谷神星和灶神星将帮助我们更多地了解太阳系的早期历史和岩态行星是如何形成的。

地理

关键词

黎明太空探测器, 空间探测, 小行星带, 谷神星, 灶神星, 小行星, 太空研究, 木星, 火星, 离子推进器, 引力, 太阳系, 外太空, 天文学, 天体物理, 地理, 物理

相关附加项

场景

太阳系和小行星带

在内层行星即火星,和外层行星即木星之间分布着一个小行星带。这个小行星带距太阳的平均距离为1.9-4.2个天文单位。迄今,已经有数万个小行星被发现,但据估测,它们的数量可能有好几百万。这些小行星中约有200个的直径是超过100千米的。小行星带中最大的家伙是灶神星

谷神星和灶神星的位置

  • 小行星带 - 它位于内行星和外行星之间,即火星和木星之间,离太阳的平均距离为1.9-4.2AU。
  • 谷神星
  • 灶神星

数据

谷神星

发现者:朱塞普·皮亚齐
发现日期:1801年1月1日
直径:940千米(地球直径的1/12)
质量:9.4×10²⁰ kg(月球质量的1%)

平均密度:2.2 g/cm³
表面温度:168到 235 K (-105 - -38 °C)
自转周期:9小时4分
公转周期:4.6年
轴倾角:
距太阳平均距离:414,000,000 千米(2.77 天文单位)

灶神星

发现者:海因里希·威廉·奥伯斯
发现日期:1807年3月29日
直径:530千米(地球直径的4%)
质量:2.6 千克 x 10²⁰ (月球质量的0.4%)
平均密度:3.4 g/cm³
表面温度:85 –255 K (-188 - -18 °C)
自转周期:5小时21分
公转周期:3.63年
轴倾角:7°
距太阳平均距离:353,300,000 千米(2.36 天文单位)

谷神星和灶神星

  • 谷神星 - 它是小行星带最大的天体,是一个直径约为940千米的矮行星。其质量为小行星带质量的40%,而它只有月球质量的1%。它的冰封地幔所含的水分多于地球的淡水资源。
  • 灶神星 - 它的直径约为530千米,是小行星带最大的天体之一。其直径约为530千米,其质量是月球质量的0.4%,而它约为小行星带质量的10%。其形状接近球形。

谷神星(截面)

  • 地壳 - 一个充满灰尘的薄层。
  • 地幔 - 一个大部分由水冰构成的地层。
  • 岩核 - 它是固态的,且富含金属。

大小比较

地球

直径:12756千米
质量:5.974 x 10²⁴ 千克

月球

直径:3475千米
质量:7.348 千克 x 10²²

冥王星

直径: 2374 千米
质量:1.305 千克 x 10²²

谷神星

直径:940 千米
质量:9.47 千克 x 10²⁰

灶神星

直径:530 千米
质量:2.6 千克 x 10²⁰

黎明号太空探测器的飞行路线

黎明号首个环绕矮行星运行的空间探测器,也是首个环绕太阳系中的两个行星运行的探测器。它环绕灶神星运行14个月,然后于2015年3月抵达谷神星附近。

黎明号太空探测器

  • 太阳能电池阵 - 它们的总长度为20米。它们将太阳能转化为电能,电能被用来加速离子推进舱里的氙燃料。
  • 离子推进器 - 它们在探测器上有3个,但一次只运行一个。它们比化学能推进器有效10倍。
  • 摄像机 - 它们从几个角度抓拍图像。这些图像用于制作地形图。
  • 伽马射线和中子探测器 - 这个设备研究两个小行星的化学成分。
  • 分光仪 - 它用可见的红外光研究表面的矿物质。
  • 天线

黎明号空间探测器于2007年9月27日发射。它的任务是研究灶神星谷神星,这两个行星位于火星和木星之间,是小行星带中体积最大的行星。它们形成于太阳系早期,但其进一步的成长却受到了木星巨大引力的遏制。通过研究灶神星和谷神星,我们可以了解更多关于太阳系早期的状况,以及这两个岩石行星的形成过程。

黎明号携带了三套仪器系统:一架分幅相机用于拍照,一台测绘光谱仪用于测绘地表矿物,一台伽玛射线和中子探测器(GRaND)用于分析这两个小行星的化学组成。

离子推进器

  • 带电金属框
  • 双重网格 - 两个直径为30厘米的带相反电荷的金属网格,有15,000个孔,离子作为离子云从孔中离开。

黎明号空间探测器的驱动装置是离子推进器。这些推进器的效率比化学推进器要高10倍。

当被置于电场之中时,离子化的微粒,即电离了的气体,就会被加速。如果加速电压足够高,离子动能就会比燃烧气更高。效率提高了,空间探测器就能够超出地月体系,抵达太阳系中的这两个目的地。

离子推进器用的是氙气。气体注入离子推进器,氙原子在电子轰击之下被离子化。带正电的氙离子在静电场中被加速,并被高速喷出,同时又被电子中和。根据作用-反作用定律,空间加速器也会被加速,朝着与喷射而出的离子云相反的方向飞去。

动画

  • 水星
  • 金星
  • 地球
  • 火星
  • 木星
  • 土星
  • 天王星
  • 海王星
  • 小行星带 - 它位于内行星和外行星之间,即火星和木星之间,离太阳的平均距离为1.9-4.2AU。
  • 太阳系
  • 谷神星 - 它是小行星带最大的天体,是一个直径约为940千米的矮行星。其质量为小行星带质量的40%,而它只有月球质量的1%。它的冰封地幔所含的水分多于地球的淡水资源。
  • 灶神星 - 它的直径约为530千米,是小行星带最大的天体之一。其直径约为530千米,其质量是月球质量的0.4%,而它约为小行星带质量的10%。其形状接近球形。
  • 地壳 - 一个充满灰尘的薄层。
  • 地幔 - 一个大部分由水冰构成的地层。
  • 岩核 - 它是固态的,且富含金属。
  • 地球
  • 月球
  • 冥王星
  • 谷神星
  • 灶神星
  • 太阳能电池阵 - 它们的总长度为20米。它们将太阳能转化为电能,电能被用来加速离子推进舱里的氙燃料。
  • 离子推进器 - 它们在探测器上有3个,但一次只运行一个。它们比化学能推进器有效10倍。
  • 摄像机 - 它们从几个角度抓拍图像。这些图像用于制作地形图。
  • 伽马射线和中子探测器 - 这个设备研究两个小行星的化学成分。
  • 分光仪 - 它用可见的红外光研究表面的矿物质。
  • 天线
  • 带电金属框
  • 双重网格 - 两个直径为30厘米的带相反电荷的金属网格,有15,000个孔,离子作为离子云从孔中离开。
  • 磁环
  • +网格 - 两个带相反电荷的网格之间的电压使离子加速,从而产生推力。
  • - 网格 - 两个带相反电荷的网格之间的电压使离子加速,从而产生推力。
  • 电子
  • 离子
  • 离子云 - 从推进舱喷射的离子推进太空探测器。
  • 推进剂喷头 - 氙原子通过这个设备进入推进舱。
  • 缓冲器 - 从单独的阴极向离子束发射电子,确保相同数量的带正电和带负电的粒子喷射出来。
  • 氙原子

旁白

在内层行星即火星,和外层行星即木星之间分布着一个小行星带。这个小行星带距太阳的平均距离为1.9-4.2个天文单位。迄今,已经有数万个小行星被发现,但据估测,它们的数量可能有好几百万。这些小行星中约有200的直径是超过100千米的。小行星带中最大的两个家伙是谷神星灶神星

谷神星是小行星带中最大的行星,却是太阳系的矮行星最小的。在谷神星之后,灶神星是小行星带中第二重的星体。它的形状近似于一个扁球体,但由于南极突起,它不能被分类为矮行星。

谷神星的直径是地球的十二分之一。仅谷神星一个行星就占小行星带总质量的超过三分之一。然而,谷神星的质量只有月球的1%。灶神星的直径仅为地球直径的4%。其质量为月球质量的0.4%,占小行星带总质量的十分之一

谷神星有一层薄薄的充满灰尘的外壳。它的地幔有大量的结冰水,其中水量超过地球的淡水资源。谷神星有一个坚固的岩石内核

黎明号空间探测器的任务就是研究灶神星和谷神星,火星和木星之间的小行星带中最大的两颗行星。二者都形成于太阳系早期,但木星巨大的万有引力作用使它们的继续增长受到了遏制。通过研究灶神星和谷神星,我们可以了解更多关于太阳系早期的状况,以及这两个岩石行星的形成过程。

黎明号携带了三套仪器系统:一架分幅相机用于拍照,一台测绘光谱仪用于测绘地表矿物,一台伽玛射线和中子探测器(GRaND)用于分析这两个小行星的化学组成。

黎明号是首个环绕矮行星运行的空间探测器,也是首个环绕太阳系中的两个行星运行的探测器。它于2007年9月发射升空。2009年2月飞经火星,以完成其万有引力辅助演习。2011年进入环灶神星轨道,并进行为期14个月的研究。2015年3月抵达谷神星附近。

黎明号空间探测器的驱动装置是离子推进器。这些推进器的效率比化学推进器要高10倍。

当被置于电场之中时,离子化的微粒,即电离了的气体,就会被加速。如果加速电压足够高,离子动能就会比燃烧气更高。效率提高了,空间探测器就能够超出地月体系,抵达太阳系中的这两个目的地。

离子推进器用的是氙气。气体注入离子推进器,氙原子在电子的轰击之下被离子化。带正电的氙离子在静电场中被加速,并被高速喷出,同时又被电子中和。根据作用-反作用定律,空间加速器也会被加速,朝着与喷射而出的离子云相反的方向飞去。

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