基本概述

基本信息

1990年10月6日,欧洲的尤里塞斯(Ulysses)星际探测器由美国的发现号航天飞机发射升空,飞往木星和太阳。这项任务是NASA和ESA的一项联合计划,其意义超出了原计划本身。发现号航天飞机施放的“尤里西斯”太阳探测器,将以无线电传输方式向地球发回内日光层的三维图像,并为12个国_家的49个研究机构的科学家提供资料。这是第一个能够飞越太阳南北极,对太阳表面进行全面观测的飞行器,其轨道所在平面与地球绕日运行轨道所在平面相垂直。

“尤里西斯”探测器重367公斤,其科学载荷重55公斤,由9个仪器组成。这些仪器分别探测太阳风、太阳与太阳风之间界面结构、太阳磁场、太阳与星际间高能粒子、银河系宇宙射线,太阳无线电脉冲串与等离子体波、星际中性气体与尘埃,以及太阳X射线等(见左图)。“尤里西斯”探测器还将探测木星南极磁球层,这是过去发射的先锋号与探险者号探测器没有探测过的,而去年发射的伽利略号探测器也不会到达这个区域。“尤里西斯”太阳探测器施放约40天后可提供科学数据,此时按照计划9个太阳物理仪器将全部投入使用,但其直到1994年6月从太阳南极地区下方经过时才能发挥其最大作用。

主要目的

尤里塞斯的主要目的是要研究行星际间的介质和在太阳不同纬度上的太阳风.人们有理由认为航天器仅在黄道面取样发现的窄太阳纬度带中的环境不能代表整个日光层。

1995年,当尤里塞斯到达太阳时,它将不会近距通过太阳,而是从与太阳相距.32亿公里的太阳南极和相距.224亿公里的北极越过。尤里塞斯将沿着这一独特轨道进人从未探测过的日光层第三维空间,在这里该探测器将探测太阳风的结构,磁场和其它现象。

尤里塞斯计划探测太阳的射电爆发现象、等离子体波、太阳X一射线和到达木星的整个途中所遇到的银河系宇宙射线,然后经太阳系中的一条路线再次飞向太阳。

研制背景

70年代末，NASA和ESA做出决定，分别建造一个航天器，以进行国际性的太阳极地黄道面外探测飞行（ISPM）。这项任务原计划于1983年进行，但由于航天飞机的研制计划推迟而一再推迟，直到尤里赛斯发射前，共进行了8次更改。

1984年，美国取消了它对这一合作计划提供一个航天器的承诺，这在很大程度上取消了整个任务的科学性，挫伤了为此项目已经奋斗多年的欧洲航天计划人员。此外，NASA还讲欧洲尤里赛斯航天器的发射时间推迟到1986年。

不久，即1986年1月，发生了挑战者号事件，致使发射日期再次推迟，直到1990年下半年才发射。挑战者号事件之后，航天飞机上面级的选择又从低温半人马座上面级转向有PAM第三级的两级惯性上面级。

1988年，ESA根据希腊神话将这项任务改名为尤里赛斯探测飞行器。传说，尤里赛斯曾到过太阳以外的地方探测人类未居住的世界。

技术特点

设计要点

“尤里西斯”探测器由联邦德国的道尼尔公司领导欧空局成员国的20个工业联合体制造。该探测器必须能经得起黄道外轨道和暴露在木星辐射带和磁场中的严峻考验,必须具备与宽频带敏感仪器的电磁兼容性,并且其必须在距地球5.3天文单位(合约7.95亿公里)处满足这些要求。在这个距离上,太阳引力比太阳对地球的引力小25倍。探测器上的科学仪器在近5年的飞行过程中将一直工作,这些仪器需要冷却到类似实验室条件的一20’c。因为探测器不能保持与NASA深空间通信网地面站的连续直接通信,大量信息必须暂时存储。美国能源部通用电气公司设计制造的普通热源(GPH)S放射性同位素热电发电机(RTG),为探测器提供动力。其在飞行开始时可提供285瓦功率,而在1995年9月探测任务结束时还可提供250瓦功率。燃料为杯238。为保持精确的轨道,探测器几乎每天都要做校准机动飞行。据欧空局官员说,若使用太阳电池阵在这样远的距离上提供动力,则重量太大,并且会在木星大气层中衰减,故未采用。

尤里西斯”探测器对太阳的全面观测,以及在实际观测基础上对太阳环境的首次三维分析,将极大地扩展太阳物理学方面的知识。“尤里西斯”探测器的无线电仪器还将探测至今尚无记录,但已由爱因斯坦预言过的引力波。其它科研项目还包括探测太阳磁力线,这种太阳磁力线着来是从太阳两极出发,而以巨大的弧线终止于中纬度地区;探测日光层磁场,其现行模式为从太阳两极出发向外辐射,但实际观测尚未肯定这种观点;还要了解宇宙射线是否容易经过两极区域进入太阳大气层,如很多科学家所假设的那样。

结构特点

尤里赛斯航天器的尺寸只有3.2mx3.3m，它是航天飞机所发射最下的航天器之一。但是，对航天器的推力要求则是航天飞机计划发射的有效载荷中最高的。