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黎明号

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曙光号
Dawn
任务类型多轨道环绕探测器
运营方美国国家航空暨太空总署
喷射推进实验室
国际卫星标识符2007-043A
卫星目录序号32249
网站dawn.jpl.nasa.gov
任务时长原定9年[1][2]
实际共运作11年1个月又5天
航天器属性
制造方OSC · JPL · UCLA
发射质量1,217.7千克(2,684.6英磅)[3]
无燃料质量747.1千克(1,647.1英磅)[3]
尺寸卫星本体:
长 2.36 公尺, 高 1.64 公尺,
宽 1.77 公尺
含太阳能板:
全长 19.7 公尺[3]
功率10,000 (距太阳 1 AU 时)[3]
1,300 瓦(距太阳 3 AU 时)[4]
任务开始
发射日期2007年9月27日
11时34分00秒 UTC[5]
载具三角洲二号运载火箭 7925H
发射场卡纳维尔角空军基地 SLC-17B
承包方ULA
任务终止
丢弃形式终止通讯
停用日期2018年11月1日
飞掠火星
最接近2009年2月18日
0时27分58秒 UTC[6]
距离542 公里[6]
灶神星轨道器
入轨2011年7月16日
4时47分 UTC[7]
脱轨2012年9月5日
6时26分 UTC[6]
榖神星轨道器
入轨2015年3月6日
12时29分 UTC[6]
搭载仪器
 

黎明号(英语:Dawn),也称为曙光号,是美国太空总署的无人太空探测船,于2007年9月27日发射升空,目的是探索小行星带最大的两颗原行星灶神星矮行星谷神星,是第一架环绕矮行星的探测器,也是首架在任务期间成功进入两颗太阳系天体轨道(不含地球)的探测器[8]

曙光号花了四年左右的时间抵达灶神星,2012年9月5日结束灶神星的探测任务后前往谷神星。2014年12月1日曙光号开始持续传回谷神星的高解析度影像[9][10],而后在2015年3月6日进入谷神星轨道并绕行至今[11][12]。根据统计,曙光号任务自2007年执行至今已传回6万9000多幅影像,以及超过132GB的数据。历经11年的航行及探测任务后,因燃料耗尽,由美国太空总署于2018年11月2日正式宣告其停止运作。但未来仍会停留于谷神星附近轨道中[13]

计画历程

黎明号的移动轨迹
黎明号的移动轨迹

黎明号计画曾多次变更,美国太空总署首次在2003年12月取消该计画[14],但是随后在2004年2月恢复。该计画在2005年10月中止,但是黎明号计画到了2006年1月又变成延后进行[15],即使当时美国太空总署宣布黎明号计画状况未有新的改变。美国太空总署在2006年3月2日再度取消该计画[16]

黎明号制造商轨道科学公司(Orbital Sciences Corp., OSC)呼吁美国太空总署提供建造探测器的经费,为了拓展市场,该公司愿意放弃获利的机会。美国太空总署后来重审取消黎明号计画的决定[17],然后在2006年3月27日宣布执行黎明号计画[18][19]。虽然黎明号计画原先的成本为3亿7300万美元,但是由于通货膨胀的缘故,最终的成本总计为4亿4600万美元(2007年)[20]

设备

曙光号配置有摄像机[4][21]可见光红外线光谱仪[22][23][24][25][26][27]伽马射线中子探测仪等仪器。马克斯·普朗克太阳系研究所德国航空太空中心洛斯阿拉莫斯国家实验室[4]义大利太空总署分别提供各种所需的仪器。

任务概要

发射准备

黎明号在2007年9月27日于卡纳维尔角空军基地17B号太空发射复合体三角洲二号7925H发射昇空[28]。黎明号原先的发射时间为6月20日,但是因为许多因素干扰而延迟三个月之久。

探测器在2007年4月10日运抵位于佛罗里达州泰特斯维尔的Astrotech公司,准备发射升空[29][30]。黎明号原先的发射时间预计为6月20日,但是因为运输问题延迟至6月30日[31]。因为用来吊起固体火箭助推器的起重机发生故障,所以发射时间推延至7月7日。不过第二节火箭在6月15日已经成功安装[32][33]。发射时间后来为了避开凤凰号的预计发射窗口,而继续推延。凤凰号后来在8月4日成功发射升空。

发射

黎明号的发射时间重新设置在2007年9月26日[34][35],然后因为天气不佳,再度延后到隔天。9月27日发射窗口为07:20至07:49 EDT之间[36]。黎明号最终于07:34 EDT由三角洲二号7925H顺利发射升空[37][38][39],速度为每秒11.46公里[40]

巡航

黎明号在2009年2月通过火星时所拍摄的照片,目标为坦佩高地
黎明号在2009年2月通过火星时所拍摄的照片,目标为坦佩高地

黎明号升空之后,离子推力器开始运作,于2007年12月17日开始进入巡航阶段[41]。黎明号在2008年10月31日完成首次喷射,让探测器前往火星,目的是在2009年2月依赖火星的重力助推前往小行星带。

黎明号在2009年2月17日以549公里近距离通过火星附近,顺利完成重力助推[42][43]。探测器在同一天进入安全模式,导致部份资料流失。黎明号在两天之后解除安全模式,不过对于后续计划没有影响。这次事件的根本原因软体程式错误所造成的[44]

灶神星探测

黎明号在2011年7月17日所拍摄的灶神星
黎明号在2011年7月17日所拍摄的灶神星

2011年5月3日,黎明号在距离灶神星1.21百万公里时拍摄了第一张照片,当中灶神星只有约5像素宽。黎明号进入接近灶神星的探测阶段[45],并于6月12日开始减速,准备在34天后进入环灶神星轨道[46][47]

2011年6月1日,黎明号距离灶神星48.3万公里时,为了导航需要拍摄了20张连续照片,解析度已接近哈伯太空望远镜拍摄的灶神星照片。黎明号在抵达灶神星之前开始减速,每周发布更多照片[48]

美国太空总署证实黎明号在2011年7月16日进入环灶神星轨道[49],成为首个环绕小行星带小行星的探测器。黎明号确切入轨时间尚不清楚,这是由于当时天文学家只能估计灶神星质量与重力场[50],无法准确得知其数据。后来黎明号已进入轨道,便能反过来计算灶神星的质量与重力场[8]。黎明号在7月17日06:30 UTC重新检测搭载的设备仪器[51]

黎明号在9月27日进入距离灶神星680公里的公转轨道,环绕一周的时间为12.3小时。黎明号后来在12月8日进入另一个公转轨道,距离灶神星只有210公里,环绕一周的时间为4.3小时[52][53][54]。美国太空总署在2012年5月首度公开黎明号获得的灶神星初步数据,估计灶神星的金属核心直径为220公里。美国太空总署科学家进一步将灶神星视为独一无二的一种小行星,认为它是与岩石行星同时形成的大型小行星残存[55][56]

谷神星探测

曙光号在2012年8月26日离开灶神星公转轨道,继续前往谷神星[57]。该探测器于2015年抵达谷神星,比新视野号抵达冥王星还要早五个月,所以曙光号成为了首个近距离探测矮行星的探测器。

2015年1月26日之后,从曙光号拍摄的谷神星图像超过哈伯太空望远镜的分辨率,[58];而由新视野号拍摄冥王星图像在2015年5月15日超过了哈伯太空望远镜的分辨率。[59]

2015年一月和二月由'曙光号'拍摄的谷神星的图像
  • 从 147,000 英里 (237,000 公里)处,于2015年1月25日.
    从 147,000 英里 (237,000 公里)处,于2015年1月25日.
  • 从 90,000 英里 (145,000 公里)处,于2015年2月4日.
    从 90,000 英里 (145,000 公里)处,于2015年2月4日.
  • 从 52,000 英里 (83,000 公里) 处,于2015年2月12日.
    从 52,000 英里 (83,000 公里) 处,于2015年2月12日.
  • 从 29,000 英里 (46,000 公里)处,于2015年2月19日.
    从 29,000 英里 (46,000 公里)处,于2015年2月19日.

参见

参考文献

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  2. ^ 引用错误:没有为名为GSpaceTimeline的参考文献提供内容
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外部链接

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