先驅者金星軌道器
先驅者金星軌道飛行器（英語：Pioneer Venus Orbiter），也稱為「先驅者金星1號」或「先驅者12號」，是美國作為先驅者金星計劃的一部分所執行的一項太空探索任務。1978年5月，先驅者金星軌道飛行器由擎天神-半人馬運載火箭發射升空，1978年12月4日，探測器進入環金星的橢圓軌道，直到1992年10月，它一直都在向地球傳回數據[1][3]。
 先驅者金星軌道飛行器 | |
| 任務類型 | 金星軌道器 |
|---|---|
| 營運方 | 美國航太總署 / 阿姆斯研究中心 |
| 國際衛星標識符 | 1978-051A |
| 衛星目錄序號 | 10911 |
| 網站 | 美國航太總署先驅者金星計劃 |
| 任務時長 | 14年4個月18天 (從發射) 13年10個月4天 (在金星) |
| 太空船屬性 | |
| 平台 | HS-507 |
| 製造方 | 休斯公司 |
| 發射質量 | 582公斤（1,283磅） |
| 乾質量 | 517公斤（1,140磅） |
| 尺寸 | 2.5 x 1.2米 8.2 x 3.9 英尺 |
| 功率 | 312 瓦 |
| 任務開始 | |
| 發射日期 | 1978年5月20日 世界時13點13分 |
| 運載火箭 | 擎天神 SLV-3D 半人馬-D1AR |
| 發射場 | 卡納維拉爾角 LC-36A發射台 |
| 任務結束 | |
| 最後通訊 | 1992年10月8日 世界時19點22分 |
| 離軌日期 | 1992年10月8日 [1] |
| 軌道參數 | |
| 參照系 | 金星軌道 |
| 半長軸 | 33405.8公里 20757.4英里 |
| 離心率 | 0.842 |
| 近拱點 | 181.6公里 112.8英里 |
| 遠拱點 | 66630公里 41400英里 |
| 傾角 | 105 度 |
| 週期 | 24 小時 |
| 曆元 | 1979年11月22日 世界時11點53分20秒 [2] |
| 金星軌道器 | |
| 入軌 | 1978年12月4日 |
發射和抵達金星
1978年5月20日13點13分，先驅者金星軌道飛行器由一枚擎天神 SLV-3D 半人馬-D1AR從卡納維拉爾角36A號發射台發射升空。為快速平穩地抵達金星，該探測器被部署在日心軌道上，入軌時間發生於1978年12月4日。
太空船
先驅者金星軌道飛行器是由休斯飛機公司依據HS-507型衛星平台所製造[4]，該飛行器是一隻扁平的圓柱體，直徑2.5米(8.2英尺) ，長1.2米(3.9英尺)。除磁強計外，所有的儀器和航天子系統都安裝在圓筒前端，而磁強計則位於4.7米(15英尺)長的吊杆末端； 圓筒的外側包覆着一組太陽能電池板；一面直徑1.09米(3.7英尺)的反自轉碟形天線通過 S和X波段與地球進行通信。該飛行器中還集成了一台」星-24「型固體燃料引擎，以提供進入環金星軌道的推力[4]。
從進入金星軌道到1980年7月，為便於雷達掃描和電離層測量，該探測器近拱點保持在142至253公里(北緯17度)之間，軌道運行周期24小時，遠拱點為6.69萬公里。此後，為節省燃料，允許近拱點上升至最大2290公里，然後再下降。
1991年，雷達測繪儀重新啟動，與最近抵達的麥哲倫號金星探測器一起，以調查該行星以前無法探測到的南部地區。1992年5月，先驅者金星開啟了最後階段任務，在這一階段中，近拱點保持在150至250公里(93和155英里)之間，直到太空船推進劑耗盡，之後軌道高度自然衰減。太空船將繼續傳回數據，直到1992年10月8日，在協調世界時19時22分收到最後一次信號[3]。1992年10月22日，先驅者金星軌道飛行器在再入金星大氣層時解體[1]。
探測
先驅者金星軌道飛行器通過所攜帶的45公斤(99磅)設備進行了17項探測：[5]
- 雲光偏振儀(OCPP) ，用於測量雲層的垂直分佈，類似於先驅者10號和先驅者11號的成像光偏振儀(IPP)
- 表面雷達測繪儀(ORAD) ，用於測定地形和表面特徵。只有當探測器接近4700公里以內時才能進行觀測。一束20瓦的S波段信號(1.757赫茲)被發送到反射它的表面，探測器接收並分析回波，近拱點時的解像度為23 x 7公里。
- 紅外輻射計(OIR) ，用於測量金星大氣層輻射的紅外線。
- 空氣輝光紫外光譜儀(OUVS) ，用於測量散射和輻射的紫外線。
- 中性質譜儀(ONMS) ，檢測高層大氣層成分
- 太陽風等離子體分析儀(OPA) ，測量太陽風特性
- 磁強計(OMAG) ，描述金星的磁場特徵
- 電場探測器(OEFD) ，研究太陽風及其相互作用
- 電子溫度探測器(OETP) ，研究電離層的熱性質
- 離子質譜儀(OIMS) 用來描述電離層離子的分佈
- 帶電粒子延遲電位分析儀(ORPA) ，研究電離層粒子
- 兩台無線電科學實驗設備來確定金星的重力場
- 描述大氣特徵的無線電掩星實驗
- 研究高層大氣的大氣阻力試驗
- 無線電科學大氣和太陽風湍流實驗
- 記錄伽馬射線暴事件的伽馬射線暴(OGBD)檢測儀
先驅者金星軌道飛行器環繞金星的軌道
| 設備 | 全稱 | 類型 | 廠商 | 責任人 | 質量 | 電耗 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| OCPP | 軌道器雲光偏振儀 | 光電旋光儀 | GISS | J. Hansen | 5公斤（11磅） | 5.4 瓦 |
| ORAD | 軌道器雷達測繪儀 | 雷達 | MIT | G. Pettengill | 9公斤（20磅） | 18 瓦 |
| OIR | 軌道器紅外輻射計 | 紅外輻射計 | JPL | F. Taylor | 5.9公斤（13磅） | 5.2 瓦 |
| OUVS | 軌道器紫外光譜儀 | 紫外光譜儀 | LASP | A. Stewart | 3.1公斤（6.8磅） | 1.7 瓦 |
| ONMS | 軌道器中性質譜儀 | 中性質譜儀 | GSFC | H. Neimann | 3.8公斤（8.4磅） | 5 瓦 |
| OMAG | 軌道器磁強計 | 磁強計 | UCLA | C. Russell | 2公斤（4.4磅） | 2.2 瓦 |
| OEFD | 軌道器電場探測器 | 測量金星電場 | TRW | F. Scarf | 0.8公斤（1.8磅） | 0.7瓦 |
| OETP | 軌道器電子溫度探測器 | 電子溫度計 | GSFC | L. Brace | 2.2公斤（4.9磅） | 4.8瓦 |
| OIMS | 軌道器離子質譜儀 | 離子質譜儀 | GSFC | H. Taylor | 3公斤（6.6磅） | 1.5 瓦 |
| ORPA | 軌道器帶電粒子延遲電位分析儀 | 離子電荷計 | LPARL | W. Knudsen | 2.8公斤（6.2磅） | 2.4 瓦 |
| OGBD | 軌道器伽馬射線暴檢測儀 | 伽馬射線暴檢測儀 | LASL | W. Evans | 2.8公斤（6.2磅） | 1.3 瓦 |
| - | 金星大氣和電離層S和X波段無線電掩星研究(ORO) | 無線電設備 | - | A. Kliore (JPL) | – | - |
| 軌道器雙頻實驗 (OGPE) | - | T. Croft (SRI) | ||||
| 大氣和太陽風湍流實驗 (OTUR) | - | T. Croft (JPL) | ||||
| 軌道器大氣阻力試驗 (OAD) | - | G. Keating (LRC) | ||||
| 軌道器大氣層內密度分佈實驗(OIDD) | - | R. Phillips (JPL) | ||||
| 軌道器天體力學實驗(OCM) | - | I. Shapiro (MIT) | ||||
| LASP: 大氣和空間物理實驗室 (科羅拉多大學波德分校); UCLA: 加利福尼亞大學洛杉磯分校; JPL: 噴射推進實驗室; MIT: 麻省理工學院; GSFC: 戈達德太空飛行中心 GISS: 戈達德太空研究所; LRC: 蘭利研究中心; ARC:阿姆斯研究中心; LASL: 洛斯阿拉莫斯國家實驗室; SRI: 國際斯坦福研究所 | ||||||
該探測器進行了雷達測高觀測，從而繪製了金星表面首張全球地形圖。
觀測哈雷彗星
1986年2月期間，由於哈雷彗星靠近了太陽，從地球上無法對它進行觀測，而先鋒金星軌道飛行器能夠從其金星軌道上觀測到哈雷彗星。在彗星2月9日的近日點處，探測器上的紫外光譜儀觀測到哈雷彗星慧核中水分的流失 [6]。
另請參閱
參考文獻
- ^ 1.0 1.1 1.2 McDowell, Jonathan. Satellite Catalog. Jonathan's Space Page. （原始內容存檔於2003-10-11）.
- ^ NASA - NSSDCA - Spacecraft - Trajectory Details. nssdc.gsfc.nasa.gov. [2018-05-02]. （原始內容存檔於2021-02-10）.
- ^ 3.0 3.1 Pioneer Venus 1. Solar System Exploration. NASA. [2013-08-16]. （原始內容存檔於2006-10-04）.
- ^ 4.0 4.1 Krebs, Gunter. Pioneer 12 (Pioneer Venus Orbiter, PVO). Gunter's Space Page. （原始內容存檔於2005-01-12）.
- ^ 《先驱者金星项目信息》. 美國宇航局戈達德太空飛行中心. [2016-08-17]. （原始內容存檔於2000-10-18）.
- ^ Russell, C.T.; Luhmann, J.G.; Scarf, F.L. Pioneer Venus Observations during Comet Halley's Inferior Conjunction (PDF). University of California, Los Angeles. 1985 [2013-08-16]. （原始內容 (PDF)存檔於2009-02-27）.
