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2019-06-18   来源:人民日报   参与互动参与互动
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林峰潘霜霜床照门??????推进系统“差劲”玩转引力才行??????设计实施不易时间成本高昂???????杨洪伟表示,引力弹弓的应用已经从竞赛概念走进了现实任务。NASA准备在2023年发射的“欧罗巴快帆”(EuropaClipper)探测器正是计划通过连续飞越木卫二、木卫三、木卫四实现对木卫二的45次飞越探测。???????杨洪伟告诉记者,1980年,“旅行者1号”在完成对土星的探测后,发现土卫六有浓密的大气层。于是JPL操控“旅行者1号”去飞越土卫六进行观测,但土卫六将“旅行者1号”直接甩出了黄道面,使其无法再继续探测天王星和海王星。“旅行者1号”的行星探测计划提前终止。这一事件表明,实施引力弹弓还是有一定风险的。

汪小菲个人资料??????推进系统“差劲”玩转引力才行??????推进系统“差劲”玩转引力才行???????“引力弹弓在改变航天器速度大小的同时,也改变其速度方向,这能够帮助人类完成一些特殊任务。”龚胜平谈到,比如1990年欧洲太空局(下称欧空局)和NASA联合研制的“尤利西斯号”航天器的目标是太阳极地观测,其环日轨道面和地球公转的黄道面几乎垂直。“尤利西斯号”飞行过程中受到木星的拽拉,使轨道向上弯曲,成功被甩入环太阳极地轨道。???????还记得去年八月开启“奔日”旅程的“帕克”太阳探测器吗?它正跋涉在逐步靠近太阳的旅途上。按照计划,它已于近日抵达第二个轨道近日点。而在整个飞行过程中,它将7次利用金星的引力弹弓作用,一次次靠近太阳,直至“触摸”太阳。

苏芮个人资料???????引力弹弓究竟是怎样实现加减速的?南京航空航天大学航天学院副研究员杨洪伟表示,如果航天器从行星运动方向的前侧飞越,那么行星的引力就会把航天器向后拽,这样的引力弹弓效果就是减速。???????杨洪伟告诉记者,1980年,“旅行者1号”在完成对土星的探测后,发现土卫六有浓密的大气层。于是JPL操控“旅行者1号”去飞越土卫六进行观测,但土卫六将“旅行者1号”直接甩出了黄道面,使其无法再继续探测天王星和海王星。“旅行者1号”的行星探测计划提前终止。这一事件表明,实施引力弹弓还是有一定风险的。???????“引力弹弓能够帮助人类完成原来难以实现的深空探测任务,但也并非没有缺点,其最大的问题就是时间成本高昂。”龚胜平强调,这是由于行星都在运动之中,航天器要想与其相逢往往需要在轨道上“空转”等待。例如航天器直接飞往水星只要四五个月,但采用引力弹弓的“信使号”足足飞了6年半,“比皮·科伦坡”更是需要7年,多出来的时间都用在了“漫长的等待”上。(记者胡定坤)???????任务愈发复杂应用领域多样

好日子论坛??????“引力弹弓不仅能实现电影中的加速作用,也能使航天器减速。”龚胜平介绍,美国国家航空航天局(NASA)在1977年开始的“壮丽旅程”计划就利用了引力弹弓的加速作用,旨在将航天器送出太阳系。其中“旅行者1号”只经过木星和土星的两次加速就达到了太阳系逃逸速度,“旅行者2号”更是利用了木星、土星、天王星、海王星的四次加速。1974年美国发射的人类历史上首个水星探测器“水手10号”则通过飞越金星减速,实现靠近水星的目的。???????除了任务越来越复杂,引力弹弓的潜在应用领域也越来越广。杨洪伟补充道,2005年欧空局承办第一届国际空间轨道设计竞赛,竞赛题目是“拯救地球”,即设计拦截器空间飞行轨道使其以最大的相对动量撞击目标小行星。NASA喷气推进实验室(JPL)最终摘得冠军。JPL提出的方案正是通过木星和土星的强大引力弹弓效应克服拦截器绕太阳公转的“顺行”速度,使其轨道相对小行星“逆行”,从而与目标“迎头相撞”。2012年JPL承办第六届国际空间轨道竞赛,竞赛题目是利用引力弹弓效应使探测器连续飞越木星的四个卫星,并力争实现对卫星表面区域的全覆盖。???????杨洪伟告诉记者,1980年,“旅行者1号”在完成对土星的探测后,发现土卫六有浓密的大气层。于是JPL操控“旅行者1号”去飞越土卫六进行观测,但土卫六将“旅行者1号”直接甩出了黄道面,使其无法再继续探测天王星和海王星。“旅行者1号”的行星探测计划提前终止。这一事件表明,实施引力弹弓还是有一定风险的。???????“所以,实施引力弹弓往往会预设安全距离。”杨洪伟介绍,对于有大气的类地行星,如金星、火星等,飞越轨道高度控制在300公里以上。木星的磁场很强,飞越高度要求更是其半径的5倍以上。另外,引力弹弓在轨道设计上也有难题,特别是需要飞越多个行星的复杂任务。先飞越谁、后飞越谁、每个行星飞越几次,潜在的可行飞越序列有很多种,不同探测目标的最优序列也不同,这要求很强的轨道优化设计能力。

【责任编辑:韩辉】
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