日本探測器再次嘗試進入金星軌道 [更新]

在首次嘗試進入金星軌道失敗五年後,“曉”號探測器再次嘗試

更新,12月7日(英國夏令時凌晨1:40): 日本“曉”號探測器已進入金星軌道。團隊成員,威斯康星大學麥迪遜分校的行星科學家Sanjay Limaye表示,探測器於12月7日按計劃點燃引擎,並被金星引力捕獲。在接下來的兩天裡,任務科學家將跟蹤探測器,並確定軌道與科學家們期望的軌道有多接近。預計該資訊將於日本時間下午6點(英國夏令時上午9點)12月9日釋出。

日本的“曉”號探測器,其名字意為“黎明”,將於12月7日獲得第二次升空的機會。正是在五年前的同一天,它 未能進入 金星軌道,現在“曉”號將再次點燃引擎嘗試進入。

探測器在過去的五年中一直在繞太陽執行,以追趕金星。“等待的時間確實很長,” 日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)宇宙科學研究所(位於相模原)的專案經理中村雅人說。


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就在日本時間12月7日上午9點之前,工程師將命令“曉”號同時點燃其四個推進器。引擎將執行約20分鐘,旨在推動探測器進入正確的軌道,以便被金星的引力捕獲。

任務控制人員預計在幾個小時內知道推進點火是否按預期進行。之後可能需要幾天時間才能確認“曉”號是否真的在金星軌道上執行。

如果成功,探測器最終將進入一個高度橢圓軌道,比原計劃更拉長且離金星更遠。這將使軌道器在最接近金星時距離金星數千公里,而不是數百公里。從那裡,“曉”號應該能夠完成其大部分原始科學目標,儘管資料積累將需要更長時間。

這裡顯示的是金星的假彩色雷達影像。圖片來源:NASA/JPL/USGS

團隊成員今村剛史說:“過去的五年對我們來說是一段艱難的時期——追蹤一顆無法產生科學資料的探測器對科學家來說並不有趣。” “現在我們既緊張又興奮。金星離我們很近。”

黎明破曉
“曉”號於2010年5月發射,其任務是研究金星不斷變化的大氣層,該大氣層的旋轉速度高達每秒100米——遠高於其下方的行星表面。該探測器攜帶五臺相機,波長範圍從紅外線到紫外線,用於研究不同的大氣特徵,包括據信在金星酸性雲層中閃爍的閃電。

一切似乎都很順利,直到2010年12月7日,探測器點燃主引擎以進入金星軌道。任務控制人員當時並不知道,氦氣罐和燃料罐之間的閥門上積聚了鹽,堵塞導致推進系統中的陶瓷噴嘴破裂。“曉”號駛向了太陽,而不是進入金星軌道。

JAXA的工程師花費數年時間研究他們是否可以挽救這次任務。由於主引擎失效,氧化劑燃料也變得無用,因此任務控制人員於2011年10月將65公斤燃料傾倒入太空。這使得探測器更輕、更易於操控,這應該使其能夠以較小的推力進入軌道。

即將到來的引擎點火將涉及探測器八個推進器中的四個。這些較小的引擎通常用於對探測器的姿態進行微調,而不是對其軌跡進行重大改變。由於推進器的功率低於主引擎,因此它們需要比平時燃燒更長的時間。JAXA已經在深空中對它們進行了多次測試,最近一次是在9月份。今村剛史表示,如果推進器在即將到來的點火中表現得像測試中一樣好,“我們有信心推進將會成功”。

正午
但探測器意外的繞道可能仍然會造成問題。由於“曉”號比原設計更靠近太陽的時間更長,因此比預期更熱,這可能損壞了它的一些裝置;這可能會限制其在金星上的執行。

在其深空荒野中的五年裡,“曉”號進行了一些科學活動,例如透過太陽日冕向地球傳輸無線電訊號,以測量太陽湍流如何散射無線電波。但探測器的相機大多處於關閉狀態。

將“曉”號送入金星軌道將為科學家們提供在可預見的未來近距離觀察金星的唯一機會。歐洲航天局的金星快車號探測器在一年前停止工作,此前它已經在極地軌道上環繞金星運行了八年。(如果“曉”號成功,它將在赤道軌道上執行,從而可以獲得不同的觀測視角。)美國宇航局已將其兩個金星探測器列入其下一個“發現”級任務的 五個候選名單,該任務最早將於2020年發射。

JAXA有驚險的第二次機會的歷史。“隼鳥”號探測器在往返採集小行星絲川樣本的途中 倖存了多次險些致命的事故。但在2003年,在為使任務成功進行了長時間的努力之後,JAXA失去了其火星探測器“希望”號,先是燃料閥出現問題,然後是太陽耀斑燒燬了其電子裝置。

威斯康星大學麥迪遜分校的“曉”號參與科學家Sanjay Limaye表示,團隊已經準備好迎接一次成功。

他說:“所有可能出錯的事情都已經出錯了。” “還剩下什麼呢?”

本文經許可轉載,最初於 2015年12月7日首次發表

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