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帖子主题:[原创]从中美印三国探测器轨道示意图能看出什么

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[原创]从中美印三国探测器轨道示意图能看出什么

从中美印三国探测器轨道示意图能看出什么?

对比一下中、美、印三国发射的几种地外天体探测器的轨道,可以看出三国在航天测控方面的差别,也就是国防实力的差别。
1、中国嫦娥一号
特点:地月转移轨道花了48小时,主要是围绕地球进行了轨道的多次修正以实现地月转移
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2、中国嫦娥二号

特点:直接奔月轨道节省了大量燃料,所以才有了后来的深空探测,截止2013年10月,嫦娥二号距离地球已超过5500万公里。据测算,有望达到3亿公里,如果测控能达到这个距离,说明探测火星胜券在握。

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嫦娥二号直接奔月轨道
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中国甚长基线航天测控网为实现深空探测奠定了坚实的基础

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天链一号中继卫星组网使得中国载人航天天基测控网有了质的飞跃

天链一号主要用于载人航天等低轨道航天器的测控,天链一号01、02、03共三颗卫星等间距分布在赤道上空36000公里的地球同步轨道上,能够对200公里以上、2000公里以下的轨道实现测控全覆盖,覆盖率近100%。
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嫦娥二号直接奔月轨道
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嫦娥二号与图塔蒂斯小行星交会后继续向深空前进

年底发射的嫦娥三号将要实现“落”的目标,等月球车行走在亘古荒原的月球表面时,大家尽情地去高兴吧。

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中国目前在太阳系内的探测能力

3、印度火星探测器

特点:因为运载火箭的推力不足,仅靠发射还无法达到第一宇宙速度,所以要围绕地球先飞行20天左右,期间逐渐在近地点加速和变轨,通过这样的方法不断修正轨道,最后在远地点和靠近火星的近火点实现地火轨道转移,费老功夫了,这个地火转移临界点相当关键,探测器速度大了,就飞过去了,搞不好就进入深空了,速度小了可能直接撞火星了。但这样做的好处在于,发射出去基本不用管,只要在近地点时操作发动机点火实现变轨就可以了,等10个月左右了再看是否需要进行制动等测控操作,让火星引力捕获就可以了,除此之外的工作都十分轻松。至于目的嘛,印度人已经达到了,因为发射出去就是成功。

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如果按下面的示意图进行地火轨道转移,那就可以节省不少时间和星上的能量,至于为什么不这样干,一句话,就是印度人还达不到这样的精确测控能力。

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4、美国旅行者1号、2号、先驱者1号、2号

特点:美国人探测地外天体的步伐的确快,36年前已捷足先登,先后发射的旅行者1号、2号目前仍在飞行,距离地球已达180亿公里,至于是否已达到太阳系边缘,或者已飞出太阳系,专家们的意见并不统一。由于太阳系范围的定义不一样,比如太阳引力、太阳风或其它太阳作用范围都不同,所以存在争论是很正常的。

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上图是旅行者1号对太阳系八大行星照的全家福,它实际上是由几千张照片拼成的6m长的照片,但应该说已够令人惊叹的了。其中水星、地球、火星和冥王星(现已降级称为矮行星)因为不到1个像素,所以没有显示出来,NASA负责这张照片合成的科学家当时试图拂去照片上看起来像一粒灰尘样的东西,试了几次没有成功,最后却发现那就是地球,可见太阳系之大。

目前NASA早已放弃对旅行者1号和2号进行测控,因为无线电信号要花费16个小时才能被地球接收到,而且传回的信号已十分微弱,NASA只留1个小组进行日常管理,36年过去了,当年的科学家如今已接近古稀,人类与自然相比实在太渺小了。

旅行者探测器之所以能飞行多么远的距离,取决于几个因素:

(1)由于星际间几乎为真空,没有什么阻力,旅行者1号星际探测器从地球发射出去后,自身就不需要什么动力了,它们会以恒定的速度和方向前进,由于科学家在设计它的轨道时考虑了土星、木星的引力,使得它的航程受惠于几次的土星、木星的引力加速,其携带的动力只用于变轨及调整飞行姿态,这样旅行者1号在飞出太阳系的过程中可以节省不少能量,而且还可以太阳能作为补充。

(2)旅行者1号上的电池是两块核燃料电池(钚),能够保证它继续飞行至2025年。一旦电池能量耗尽,星载仪器设备将停止工作,但与地面失去联系后,探测器将继续向银河系中心前进。

希望在有生之年能探测到假说中的太阳星云。

(3)旅行者1号、2号可以利用行星、恒星位置进行自主导航飞行,因此优化后的飞行轨道减少了能量消耗。

旅行者1号日志:

1977年9月5日12点56分 在美国卡纳维拉尔角空军基地出发,离开地球

1977年12月 赶上了率先一步离开地球的双胞胎兄弟“旅行者2号”

1978年9月 离开小行星带。

1979年3月 近距离探测木星,看到了木星背阳面的极光

1980年11月 近距离探测土星,发回万余幅彩色照片

1989年 向银河系中心方向前进

2012年5月 NASA声称已到达太阳系边缘

2012年12月 美国科学家3日表示预估错误,正在太空飞行的旅行者1号探测器目前仍未飞离太阳系,这表明太阳系可能比人类预想的还要广阔。

有一本英国人写的科普书,有中译本,专门讲旅行者1号、2号探测征途的,还有美国国家地理出版的书,有讲旅行者近年的探测成果,有兴趣的可以找来一看。

本文内容于 2013/11/9 1:59:30 被南海观察编辑

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      3
      敏于行而讷于言
      2013/11/8 20:10:14

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      很好的科普帖子。中国近年来远距离测控技术进步很大,但和美国相比仍有很大的差距。印度虽然也有进步,但这个国家太注重通过自吹自擂提高民族自信心了,实际成就比中国还差很多。

      2013/11/8 22:17:41

      网友回复

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      不是说美国登月可能是捏造的吗?

      到底是不是?

      2013/11/21 12:18:42
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      到月球都这么慢 到火星得等到死啊。。。。 哎 茫茫宇宙 就算用超越光速飞行 估计也逛不完

      2013/11/19 14:44:09
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      接受科普~

      2013/11/8 23:47:16
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      很好的科普帖子。中国近年来远距离测控技术进步很大,但和美国相比仍有很大的差距。印度虽然也有进步,但这个国家太注重通过自吹自擂提高民族自信心了,实际成就比中国还差很多。

      2013/11/8 22:17:41

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