金星探測器

金星探測器

金星探測器是一種用來探測金星的人造太空飛行器。包括從金星附近掠過的飛掠器、環繞金星運行的軌道器、下墜過程中探測或登入金星表面探測的著陸器,以及未來可在金星表面自由行動的巡視器和載人飛船等。

簡介 

金星探測器 金星探測器
1961年2月12日,前 蘇聯發射了 金星1號探測器,但卻在距 地球756萬公里時通信中斷, 無法得到探測的結果。1967年6月12日發射的 金星4號探測器,經過了大約35000萬公里的飛行, 進入 金星大氣層,成功登入金星表面。由於金星大氣的壓力和溫度比預想的高得多,使 著陸艙受損,未能發回金星探測結果。在 1970年12月15日金星7號在金星實現軟著陸, 成功傳回金星表面溫度等數據資料。測得金星表面溫度為攝氏447度, 氣壓為90個大氣壓,大氣密度約為 地球的100倍。

此後,前蘇聯又相繼發射了九個金星號探測器金星9號和10號在金星表面各拍攝了一張金星全景照片,首次向人們展露出金星的容顏;金星13號和14號拍得四張金星表面彩色照片,從這些照片上發現,金星表面覆蓋著褐色的砂土,岩石結構像光滑的層狀板塊;金星15號和16號通過雷達對金星表面進行綜合考察,獲得許多寶貴資料,為人們認識金星、了解金星作出了巨大貢獻。
蘇聯最早向金星發射探測器,曾於1961年1月24日,進行了一次試驗性發射,但因探測器失去控制而失敗。20天后,2月12日,蘇聯第一個金星探測器“金星”1號發射上天。這個探測器重643千克,裝有軌道測量系統、發動機校正裝置和首次啟用的遠程通信裝置、新型耐高溫太陽能電池等先進設備。飛到距金星10萬千米後這個探測器與地面的通信中斷。

1965年11月12日和15日,蘇聯又成功發射了“金星”2號和3號探測器,它們均重963千克,裝有電視攝像系統和考察金星的全套設備。“金星”2號在翌年的2月27日飛到距金星2.4萬千米處掠過時,通信中斷;“金星”3號在次年的3月1日接近金星時遙測失靈,無法判明它的著陸艙是否抵達金星表面。

1967年6月12日,“金星”4號發射升空,探測器重達1106千克,飛行128天后與金星交會,放出著陸艙。1個半小時後,它探測了金星大氣層的密度、溫度及化學成分,但著陸艙還未到達金星表面就被高氣壓壓癟了。

1969年1月5日和10日,蘇聯發射了“金星”5號和6號探測器,它們分別於同年5月16日和17日在金星著陸,測量了大氣的數據,但未能發回金星表面的資料。

1970年8月17日發射的“金星”7號,終於在同年12月15日實現在金星的軟著陸,首次向地球傳回了金星表面的情況。“金星”7號重1 180千克,其中著陸艙約500千克。它在23分鐘的降落過程中,考察了金星大氣層的內部情況及表面結構。傳回的數據表明,著陸艙受到的壓力達90個大氣壓,溫度高達攝氏470度。大氣組成主要是二氧化碳,還有少量的氧、氮等氣體。“金星”7號成為第一個到達金星實地考察的人類使者。

此後,蘇聯又發射了9個金星探測器。1972年3月27日升空的“金星”8號,同年7月22日著陸艙探測了金星表面的土壤,從發回的圖像表明,金星表面十分明亮。

1975年6月8日和14日,“金星”9號和10號啟程,4個月後的10月22日和25日,它們分別進入不同的金星軌道,兩個探測器的著陸艙重量均增加到1 560千克。1978年9月9日和14日發射的“金星”11號和12號,在金星表面軟著陸後工作110分鐘。1981年10月30日和11月4日上天的“金星”13號和14號,攜帶有自動鑽采裝置,在金星上採集了岩石樣品。1983年發射的“金星”15號和16號,發回了金星圖像。1984年12月,蘇聯發射兩個“韋加”號探測器,於1985年6月11日和15日先後向金星表面投放探測裝置,對金星土壤和雲層進行了考察,向地面發回了寶貴資料。“金星”號系列探測器總共進行了24年的飛行考察。

金星是離 太陽第二近, 太陽系中第六大行星。在所有 行星中,金星的軌道最接近圓,偏差不到1%。

參數

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軌道半長徑: 1082萬 千米 (0.72 天文單位)
公轉周期: 224.70 日
平均軌道速度: 35.03 千米/每秒
軌道偏心率: 0.007
軌道傾角: 3.4 度
行星赤道半徑: 6052千米
質量(地球質量=1): 0.8150
密度: 5.24 克/立方厘米
自轉周期: 243.01 日
衛星數: 無
軌道半徑: 距太陽 108,200,000 千米 (0.72 天文單位)

相關介紹 

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金星 ( 希臘語: 阿佛洛狄特;巴比倫語: Ishtar)是美和愛的女神,之所以會如此命名,也許是對古代人來說,它是已知行星中最亮的一顆。(也有一些異議,認為金星的命名是因為金星的表面如同女性的外貌。)
金星在史前就已被人所知曉。除了太陽與月亮外,它是最亮的一顆。就像 水星,它通常被認為是兩個獨立的星構成的:晨星叫Eosphorus,晚星叫 Hesperus,希臘天文學家更了解這一點。
既然金星是一顆 內層行星,從地球用 望遠鏡觀察它的話,會發現它有位相變化。 伽利略對此現象的觀察是贊成 哥白尼的有關太陽系的 太陽中心說的重要證據。
第一艘訪問金星的飛行器是1962年的 水手2號。隨後,它又陸續被其他飛行器: 金星先鋒號蘇聯尊嚴7號(第一艘在其他行星上著陸的飛船)、 尊嚴9號(第一次返回金星表面照片[左圖])訪問(迄今已總共至少20次)。最近,美國軌道飛行器Magellan成功地用雷達產生了金星表面地圖(上圖)。

結構特點

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金星的自轉非常不同尋常,一方面它很慢(金星日相當於243個地球日),另一方面它是倒轉的。另外,金星自轉周期又與它的軌道周期同步,所以當它與 地球達到最近點時,金星朝地球的一面總是固定的。這是不是共鳴效果或只是一個巧合就不得而知了。
金星有時被譽為地球的姐妹星,在有些方面它們非常相像:
-- 金星比地球略微小一些(95%的地球直徑,80%的地球質量)。
-- 在相對年輕的表面都有一些環形山口。
-- 它們的密度與化學組成都十分類似。
由於這些相似點,有時認為在它厚厚的雲層下面金星可能與地球非常相像,可能有生命的存在。但是不幸的是,許多有關金星的深層次研究表明,在許多方面金星與地球有本質的不同。
金星的大氣壓力為90個標準大氣壓(相當於地球海洋深1千米處的壓力),大氣大多由 二氧化碳組成,也有幾層由 硫酸組成的厚數千米的雲層。這些雲層擋住了我們對金星表面的觀察,使得它看來非常模糊。這稠密的大氣也產生了溫室效應,使金星表面溫度上升400度,超過了740開(總以使鉛條熔化)。金星表面自然比水星表面熱,雖然金星比水星離太陽要遠兩倍。
雲層頂端有強風,大約每小時350千米,但表面風速卻很慢,每小時幾千米不到。
金星可能與地球一樣有過大量的水,但都被蒸發,消散殆盡,使如今變得非常乾燥。地球如果再比太陽近一些的話也會有相同的運氣。我們會知道為什麼基礎條件如此相似但卻有如此不同的現象的原因的。
大部分金星表面由略微有些起伏的平原構成,也有幾個寬闊的窪地:Atalanta Planitia, Guinevere Planitia, Lavinia Planitia;還有兩個大高地:在北半球的與澳大利亞一般大的Ishtar Terra和在沿赤道的與南美洲一般大的Aphrodite Terra。Ishtar內主要由Lakshmi Planum高原組成,由金星上最高的山脈所包圍,包括巨型山Maxwell Montes。

探測未知

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來自Magellan飛行器映像雷達的數據表明大部分金星表面由熔岩流覆蓋。有幾座大禁止火山,如Sif Mons(右圖),類似於 夏威夷和火星的Olympus Mons( 奧林匹斯山脈)。最近發布的發現資料顯示金星的火山活動仍很活躍,不過集中在幾個熱點;大部分地區已形成地形,比過去的數億年要安靜得多了。
金星上沒有小的環形山,看起來小行星在進入金星的稠密大氣層時沒被燒光了。金星上的環形山都是一串串的,看來是由於大的小行星在到達金星表面前,通常會在大氣中碎裂開來。
金星上最古老的地帶看來形成於8億年前。那時廣泛存在的山火擦洗了早期的表面,包括幾個金星早期歷史時形成的大的環形山口。
從Magellan飛行器發回的圖片非常有趣並顯得獨一無二,包括噴出非常厚的岩漿的pancake volcanoes薄餅火山(左圖),和像在岩漿房上蓋摺疊圓頂的coronae(右圖)。
金星的內部構造可能與地球非常相似:一個直徑3000千米的鐵質核心,熔化的石頭為地幔填充大部分的星球。從Magellan飛行器最近返回的重力數據表明金星的外殼比早先假定的硬得多,厚得多。就像地球,在地幔中的對流使得對表面產生了壓力,但它由相對較小的許多區域減輕負荷,使得它不會像在地球,地殼在板塊分界處被破壞。
金星沒有磁場區,也許是由於較慢的自轉速度引起的。
金星沒有衛星,由此引出一些話題。
金星通常由肉眼即可觀測,有時被稱為“啟明星”或“太白金星”("morning star" or "evening star"),它是天空中最亮的行星。Mike Harvey的行星位置圖表顯示了金星及其他行星的當前天空位置。更多的詳情或專門圖表可由行星程式,如“星光燦爛”創建。

未知點

關於金星表面的摺疊和伸展及 火山流已有了一些證據,但是還沒有同地球上的板塊構造的證據,這是由表面高溫引起的結果嗎?
由於金星 二氧化碳大氣層極稠密, 溫室效應地球強得多,但是金星的進化過程與地球的為何如此不同?

探測器

    detector
觀察 、記錄 粒子的裝置 ,核物理和 粒子物理實驗研究中不可缺少的設備。
探測器可分為兩類:

計數器。

電離室、正比計數器 、蓋革-米勒計數器 、閃爍計數器、切倫科夫計數器、半導體探測器等等。它的目的主要是用來記錄粒子的數目。一般要求計數器具有一定的時間 解析度,即先後兩個粒子射入計數器可分辨的時間。通常計數器常與定標電路和符合電路聯合使用。
定標電路是一種將 脈衝計數進制的電路,通過計數器與定標電路的聯用,可對粒子快速計數 ;符合電路是將兩個或兩個以上的計數管同電子線路配合而成,它可以專門只記錄那些使計數管協同動作的粒子,而對於只使一個計數管動作的粒子不作反應,從而記錄所需尋找的粒子。

徑跡探測器。

有雲室、氣泡室、流光室、火花室、多絲正比室、 核乳膠等。它可以顯示粒子穿行的徑跡。徑跡探測器配以適當的 磁場,可根據徑跡的長短、粗細、彎曲的方向和彎曲的 曲率半徑推測出粒子的 電荷、質量和能量。

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