先驱者金星轨道器
先驱者金星轨道飞行器（英語：Pioneer Venus Orbiter），也称为“先驱者金星1号”或“先驱者12号”，是美国作为先驱者金星计划的一部分所执行的一项太空探索任务。1978年5月，先驱者金星轨道飞行器由擎天神-半人马运载火箭发射升空，1978年12月4日，探测器进入环金星的椭圆轨道，直到1992年10月，它一直都在向地球传回数据[1][3]。
 先驱者金星轨道飞行器 | |
| 任务类型 | 金星轨道器 |
|---|---|
| 运营方 | 美國航太總署 / 阿姆斯研究中心 |
| 国际卫星标识符 | 1978-051A |
| 衛星目錄序號 | 10911 |
| 网站 | 美國航太總署先驱者金星计划 |
| 任務時長 | 14年4个月18天 (从发射) 13年10个月4天 (在金星) |
| 航天器属性 | |
| 平台 | HS-507 |
| 制造方 | 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 世界时13点13分 |
| 运载火箭 | 擎天神 SLV-3D 半人马-D1AR |
| 發射場 | 卡纳维拉尔角 LC-36A发射台 |
| 任务结束 | |
| 最後通信 | 1992年10月8日 世界时19点22分 |
| 离轨日期 | 1992年10月8日 [1] |
| 軌道參數 | |
| 参照系 | 金星轨道 |
| 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 小时 |
| 曆元 | 1979年11月22日 世界时11点53分20秒 [2] |
| 金星軌道器 | |
| 入軌 | 1978年12月4日 |
发射和抵达金星
1978年5月20日13点13分，先驱者金星轨道飞行器由一枚擎天神 SLV-3D 半人马-D1AR从卡纳维拉尔角36A号发射台发射升空。为快速平稳地抵达金星，该探测器被部署在日心轨道上，入轨时间发生于1978年12月4日。
航天器
先驱者金星轨道飞行器是由休斯飞机公司依据HS-507型卫星平台所制造[4]，该飞行器是一只扁平的圆柱体，直径2.5米(8.2英尺) ，长1.2米(3.9英尺)。除磁强计外，所有的仪器和航天子系统都安装在圆筒前端，而磁强计则位于4.7米(15英尺)长的吊杆末端； 圆筒的外侧包覆着一组太阳能电池板；一面直径1.09米(3.7英尺)的反自转碟形天线通过 S和X波段与地球进行通信。该飞行器中还集成了一台”星-24“型固体燃料发动机，以提供进入环金星轨道的推力[4]。
从进入金星轨道到1980年7月，为便于雷达扫描和电离层测量，该探测器近拱点保持在142至253公里(北纬17度)之间，轨道运行周期24小时，远拱点为6.69万公里。此后，为节省燃料，允许近拱点上升至最大2290公里，然后再下降。
1991年，雷达测绘仪重新启动，与最近抵达的麦哲伦号金星探测器一起，以调查该行星以前无法探测到的南部地区。1992年5月，先驱者金星开启了最后阶段任务，在这一阶段中，近拱点保持在150至250公里(93和155英里)之间，直到航天器推进剂耗尽，之后轨道高度自然衰减。航天器将继续传回数据，直到1992年10月8日，在协调世界时19时22分收到最后一次信号[3]。1992年10月22日，先驱者金星轨道飞行器在再入金星大气层时解体[1]。
探测
先驱者金星轨道飞行器通过所携带的45公斤(99磅)设备进行了17项探测：[5]
- 云光偏振仪(OCPP) ，用于测量云层的垂直分布，类似于先驱者10号和先驱者11号的成像光偏振仪(IPP)
- 表面雷达测绘仪(ORAD) ，用于测定地形和表面特征。只有当探测器接近4700公里以内时才能进行观测。一束20瓦的S波段信号(1.757赫兹)被发送到反射它的表面，探测器接收并分析回波，近拱点时的分辨率为23 x 7公里。
- 红外辐射计(OIR) ，用于测量金星大气层辐射的红外线。
- 空气辉光紫外光谱仪(OUVS) ，用于测量散射和辐射的紫外线。
- 中性质谱仪(ONMS) ，检测高层大气层成分
- 太阳风等离子体分析仪(OPA) ，测量太阳风特性
- 磁强计(OMAG) ，描述金星的磁场特征
- 电场探测器(OEFD) ，研究太阳风及其相互作用
- 电子温度探测器(OETP) ，研究电离层的热性质
- 离子质谱仪(OIMS) 用来描述电离层离子的分布
- 带电粒子延迟电位分析仪(ORPA) ，研究电离层粒子
- 两台射电科学实验设备来确定金星的重力场
- 描述大气特征的无线电掩星实验
- 研究高层大气的大气阻力试验
- 射电科学大气和太阳风湍流实验
- 记录伽马射线暴事件的伽马射线暴(OGBD)检测仪
先驱者金星轨道飞行器环绕金星的轨道
| 设备 | 全称 | 类型 | 厂商 | 责任人 | 质量 | 电耗 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| OCPP | 轨道器云光偏振仪 | 光电旋光仪 | GISS | J. Hansen | 5公斤（11磅） | 5.4 瓦 |
| ORAD | 轨道器雷达测绘仪 | 雷达 | MIT | G. Pettengill | 9公斤（20磅） | 18 瓦 |
| OIR | 轨道器红外辐射计 | 红外辐射计 | JPL | F. Taylor | 5.9公斤（13磅） | 5.2 瓦 |
| OUVS | 轨道器紫外光谱仪 | 紫外光谱仪 | LASP | A. Stewart | 3.1公斤（6.8磅） | 1.7 瓦 |
| ONMS | 轨道器中性质谱仪 | 中性质谱仪 | GSFC | H. Neimann | 3.8公斤（8.4磅） | 5 瓦 |
| OMAG | 轨道器磁强计 | 磁强计 | UCLA | C. Russell | 2公斤（4.4磅） | 2.2 瓦 |
| OEFD | 轨道器电场探测器 | 测量金星电场 | TRW | F. Scarf | 0.8公斤（1.8磅） | 0.7瓦 |
| OETP | 轨道器电子温度探测器 | 电子温度计 | GSFC | L. Brace | 2.2公斤（4.9磅） | 4.8瓦 |
| OIMS | 轨道器离子质谱仪 | 离子质谱仪 | GSFC | H. Taylor | 3公斤（6.6磅） | 1.5 瓦 |
| ORPA | 轨道器带电粒子延迟电位分析仪 | 离子电荷计 | LPARL | W. Knudsen | 2.8公斤（6.2磅） | 2.4 瓦 |
| OGBD | 轨道器伽马射线暴检测仪 | 伽马射线暴检测仪 | LASL | W. Evans | 2.8公斤（6.2磅） | 1.3 瓦 |
| - | 金星大气和电离层S和X波段无线电掩星研究(ORO) | 无线电设备 | - | A. Kliore (JPL) | – | - |
| 轨道器双频实验 (OGPE) | - | T. Croft (SRI) | ||||
| 大气和太阳风湍流实验 (OTUR) | - | T. Croft (JPL) | ||||
| 轨道器大气阻力试验 (OAD) | - | G. Keating (LRC) | ||||
| 轨道器大气层内密度分布实验(OIDD) | - | R. Phillips (JPL) | ||||
| 轨道器天体力学实验(OCM) | - | I. Shapiro (MIT) | ||||
| LASP: 大气和空间物理实验室 (科罗拉多大学波德分校); UCLA: 加利福尼亚大学洛杉矶分校; JPL: 喷气推进实验室; MIT: 麻省理工学院; GSFC: 戈达德太空飞行中心 GISS: 戈达德太空研究所; LRC: 兰利研究中心; ARC:阿姆斯研究中心; LASL: 洛斯阿拉莫斯国家实验室; SRI: 国际斯坦福研究所 | ||||||
该探测器进行了雷达测高观测，从而绘制了金星表面首张全球地形图。
观测哈雷彗星
1986年2月期间，由于哈雷彗星靠近了太阳，从地球上无法对它进行观测，而先锋金星轨道飞行器能够从其金星轨道上观测到哈雷彗星。在彗星2月9日的近日点处，探测器上的紫外光谱仪观测到哈雷彗星慧核中水分的流失 [6]。
另请参阅
参考文献
- ^ 1.0 1.1 1.2 McDowell, Jonathan. Satellite Catalog. Jonathan's Space Page. （原始内容存档于2003-10-11）.
- ^ NASA - NSSDCA - Spacecraft - Trajectory Details. nssdc.gsfc.nasa.gov. [2018-05-02]. （原始内容存档于2021-02-10）.
- ^ 3.0 3.1 Pioneer Venus 1. Solar System Exploration. NASA. [2013-08-16]. （原始内容存档于2006-10-04）.
- ^ 4.0 4.1 Krebs, Gunter. Pioneer 12 (Pioneer Venus Orbiter, PVO). Gunter's Space Page. （原始内容存档于2005-01-12）.
- ^ 《先驱者金星项目信息》. 美国宇航局戈达德太空飞行中心. [2016-08-17]. （原始内容存档于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]. （原始内容 (PDF)存档于2009-02-27）.
