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从地球出发2年又返回,偷了某件东西后才向那家伙冲去

http://www.it09.cn 时间:2016-07-04 16:54来源:IT09数码网

  出品:科普中国

  制作:寒木钓萌团队

  监制:中国科学院计算机网络信息中心

  5年前,它从地球出发,2年后,它又回来了,从地球偷了一颗“能量核”,这才壮胆踏上征程,向着太阳系那颗最危险、最巨大的行星飞去。今天,它到了。

  它是谁?它是追求真理,能透过迷雾看见真相的朱诺号。

朱诺号木星探测器,2011年8月5日发射,2016年7月5号到达木星(本文部分图片来源:NASA)

朱诺号木星探测器,2011年8月5日发射,2016年7月5号到达木星(本文部分图片来源:NASA)

  返回为何故

  木星距离太阳平均7.78亿公里,是地球与太阳距离的5.2倍。

  要想去木星,还真是不容易,先要克服地球重力,逃出地球后还得继续克服太阳引力,因为这是在做远离太阳的飞行,到了木星周围后还得减速。

  算起来,这一路需要的燃料实在是太多了!幸好,太阳系有不少“弹弓”,而地球就是其中之一。

  朱诺号飞出地球两年后,于2013年10月再次返回,目的是让地球这把“弹弓”狠狠地“弹”它一下,以便获得能飞往木星的速度。

引力弹弓原理可以如上图理解,地球与太阳之间有引力,看不见,可以用绳子代替。飞船靠近地球飞行时,受到地球强大引力拉扯,这种无形的拉扯也看不见,但可以用中间成年人和小孩手拉手表示。

  引力弹弓原理可以如上图理解,地球与太阳之间有引力,看不见,可以用绳子代替。飞船靠近地球飞行时,受到地球强大引力拉扯,这种无形的拉扯也看不见,但可以用中间成年人和小孩手拉手表示。

如上图,地球以30公里每秒的高速向右运动,而飞行器逐渐向地球靠近,然后贴着地球飞一段时间,此过程中,飞船一直受到地球无形引力的强力拉扯,最后离开——这就是引力助推的原理。

  如上图,地球以30公里每秒的高速向右运动,而飞行器逐渐向地球靠近,然后贴着地球飞一段时间,此过程中,飞船一直受到地球无形引力的强力拉扯,最后离开——这就是引力助推的原理。

  引力助推结束后,朱诺号相对太阳的速度大大增加,而地球呢,因为中途拉扯了一下朱诺号,故速度会有所减慢,只是因为地球的质量实在太大了,减小的速度可完全忽略不计。

  木星探测小史

  行星探测总体分两种——“飞掠”和“环绕”。最难的是飞过去后还要环绕行星运行,而最简单的当然是飞掠,因为不用减速呀,在太空航行中减速可一点不像你开车时减速,一脚刹车下去车就停了,费油不多。真空中的减速跟加速一样都需要耗费燃料。其实,还有比飞掠更简单的,那就是不管三七二十一,一头撞上去就拉倒。

  造访过木星的探测器大家听得也多了,跟其他探测器相比,朱诺号牛在何处?

  没有对比就看不到差距,咱们从头说。

名字:先驱者10号;发射时间:1972年3月3日;任务类型:飞掠

名字:先驱者10号;发射时间:1972年3月3日;任务类型:飞掠

名字:先驱者11号;发射时间:1973年4月6日;任务类型:飞掠
先驱者11号飞掠木星后,又来到土星。

  名字:先驱者11号;发射时间:1973年4月6日;任务类型:飞掠 先驱者11号飞掠木星后,又来到土星。

名字:旅行者1号;发射时间:1979年3月5日;任务类型:飞掠

名字:旅行者1号;发射时间:1979年3月5日;任务类型:飞掠

名字:旅行者2号;发射时间:1977年8月20日;任务类型:飞掠
旅行者2号飞掠木星、土星和天王星后,又来到海王星。

  名字:旅行者2号;发射时间:1977年8月20日;任务类型:飞掠 旅行者2号飞掠木星、土星和天王星后,又来到海王星。

名字:尤利西斯号;发射时间:1990年10月6日;任务类型:飞掠

名字:尤利西斯号;发射时间:1990年10月6日;任务类型:飞掠

名字:卡西尼-惠更斯号;发射时间:1997年10月15日;任务类型:飞掠

名字:卡西尼-惠更斯号;发射时间:1997年10月15日;任务类型:飞掠

名字:新地平线号;发射时间:2006年1月19日;任务类型:飞掠

名字:新地平线号;发射时间:2006年1月19日;任务类型:飞掠

名字:伽利略号;发射时间:1989年10月18日;任务类型:环绕

名字:伽利略号;发射时间:1989年10月18日;任务类型:环绕

  以上就是曾经造访过木星的探测器,其中,只有伽利略号采取了环绕木星轨道的方式。

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