先驱者10号
“先驱者10号”(又译为“先锋10号”或“拓荒者10号”)和“先驱者11号”的实践为后来的“航行者(Voyager)”号铺平了道路,在它的主框架上带有镀金的装饰带以标示它与众不同的地位1。
基本信息
- 中文名
先驱者10号
- 外文名
Pioneer 10 或 Pioneer F
- 发射时间
1972年3月2日
- 别称
先驱者F号
- 制造单位
TRW系统公司
研发历史
先驱者10号(英语:Pioneer 10)也称为先驱者F号(Pioneer F),NORAD编号5860。是美国的无人行星探测任务“先驱者计划”的第16颗无人探测器,于1972年3月3日(UTC时间01:49:00)发射。它是第一个成功穿越火星和木星之间的小行星带、第一艘近距离观测木星的飞行器,并于1973年12月3日发回了第一组木星的近距离拍摄的图像,发现了木星磁层伸展出的巨大磁尾。1983年6月13日,先驱者10号越过海王星轨道, 之后探测器按惯性驶向毕宿五恒星(毕宿五距离地球68光年,探测器要到达毕宿五恒星大约还需要200万年)。
10号在成功飞掠木星、土星后继续朝深空飞去,并于1982年飞越太阳系的边际,按惯性驶向毕宿五恒星。毕宿五距离地球68光年,要到达毕宿五恒星这个目标,大约还需要200万年时间。到目前为止,先驱者10号正位于距地球100多亿公里的太空。它相对于太阳的飞行时速为44064公里,尽管它的功能正在不断恶化,但仍运转正常,核发电机继续为它的电池充电(那里已无阳光),仍不时地向地球发送较弱的信号。但由于财政预算的减少,现已无法对它进行常规的跟踪,先驱者计划也于1997年3月31日正式终止。
先驱者10号曾是离我们最远的飞行器,在最后一次与之联系时,先驱者10号距离地球的距离是 122.3 亿公里。这一纪录,一直保持到 1998年2月17日,那天,旅行者1号距太阳的距离和先驱者10号持平(都是 69.419 AU),并因为速度的优势(每年大约多飞行 1.016 AU)而在此后在距离上超过了后者。 直到 1997年3月31日 任务结束之前,先驱者10号在太阳系外层空间中,进行了很多有价值的科学研究和调查。此后,它微弱的信号一直被深度空间网络所追踪,用以研究混沌理论。1997年之前,它还被用来训练飞行控制员,如何接受从太空传来的无线电信号。 和先驱者11号一样,先驱者10号携带了一块人类向可能存在的外星人问候,并表明我们在银河系位置的镀金铝板。
由于先驱者10号配备的放射性同位素燃料已失去电力,2003年2月7日NASA的深度空间网络尝试与先驱者10号联系时,已接收不到先驱者10号的微弱讯号,最后一次接收到先驱者10号的微弱讯号是2003年1月22日,且未来NASA不打算再尝试接收先驱者10号的讯号。
基本特征
先驱者身上携带着表明地球文明外貌、位置的金属板,以及其他表示友好的图片、声音、音乐等。当它离开太阳系时,将把这幅6*9英寸的金属板弹出飞行器主框架。希望有一天能被外星文明发现。先驱者10号是人类建造的第一个成功飞越太阳系的飞行器,尽管经历了许多可怕的险情:先锋号任务其中之一是用来测试通过小行星带与木星巨磁场的生存率的。事实看来,小行星带实在是小菜一碟,但它们却差点被木星磁场中的离子炸裂。这个情报使得后来的旅行者计划的形势十分严峻。它将成为人类建造的,比地球上任何其他工程都会持久的一座丰碑。
1972年美国国家航空与宇宙飞行局(NASA)发射的先驱者10号,于1983年6月13日飞出海王星的轨道。
由于冥王星的轨道是个大椭圆,在此后17年里,其轨道都将在海王星的轨道内。先驱者10号将是第一个飞出太阳系的人造物体。1972年至今,这个重达258公斤的探测器一共从地球上接收了98900个指令信号;向地球发回1260亿个信息单位的资料和照片,有关木星的美丽图片是它拍摄并发回地面。
主要作用
“先驱者10号”探测器,它探索和研究的主要目标是木星。这个探测器只有260千克,带有10多种仪器。由于它很小,无法带更多的其他设备,如姿态控制系统、大型电源系统等,因此“先驱者10号”采用了各种简化设计的办法。探测器上面带的仪器包括磁强仪、辐射仪、温度仪、照相机、气压计等。它还有一个重大使命是考察行星际空间的物理环境,以便为未来深入探测外行星开辟道路。在大约飞行了半年后,“先驱者10号”探测器进入火星与木星间的小行星带,与木星的相会阶段持续了2个月。1973年12月3日,“先驱者10号”探测器到达整个旅途距木星最近处,约13万千米。在它掠过太阳系这颗最大的行星时,发送回来300张中等分辨率的木星和其卫星的照片。它还探测到木星的一些物理参数。发回的资料表明,它所俘获的辐射带强度是地球周围范·艾伦带强度的10000 倍,它那巨大的脉动磁场一直延伸到土星附近。
在飞过了木星之后,“先驱者10号”探测器利用木星的巨大引力加速,向太阳系边缘的冥王星轨道飞去,并于 1986年10月通过冥王星平均轨道,成为第一个飞出行星轨道的人造物体。“先驱者10号”探测器带有一张表明地球方位和大致特征的“名片”,上面画着地球人的形象、太阳系相对于14颗脉冲星的位置、地球的方位等信息。它们经过800万年的飞行后,可能会同某一颗具有生命的恒星及行星系相会。
有效载荷
氦矢量磁力计,等离子分析仪,带电粒子设备,宇宙射线望远镜,盖革计数望远镜,受限辐射侦测器,流星体探测器,小行星一流星体试验设备,紫外线光度计,照相偏振测量仪,红外线辐射计,磁通门磁力计。
使用情况
1972年,“先驱者10号”是当时速度最快的宇宙空间飞行器,它以51670公里/时的速度飞离地球。对木星的飞越于1974年1月2日正式结束。“先驱者10号”于1983年穿越了海王星轨道,在此后的许多年中它仍是太阳系中离地球最远的人造物体。关于木星的第一组照片于1973年11月6日返回。“先驱者10号”在1973年11月3日达到最近木星的位置。
目前“先驱者10号”正飞向金牛座的毕宿五(金牛座α星:位于金牛座的一颗双星,距离地球68光年,是天空中最亮的星之一),到达那里需要200多万年。