“黎明”降临矮行星.doc

“黎明”降临矮行星.doc“黎明”降临矮行星北京时间 2015 年3月6日, 美国宇航局“黎明号”探测器( 以下简称“黎明号”) 在经过历时 7 年半、行程 49 亿千米的飞行后, 终于抵达谷神星,成为迄今为止第一艘环绕矮行星运行的飞行器,而且是环绕地球- 月球系统外两个天体(灶神星和谷神星)的第一艘飞行器。“黎明号”任务还是美国宇航局首个使用离子推进技术实施入轨的探测任务。以往的多目标空间飞行任务使用的都是传统驱动, 因而只限于进行近飞探测( 在低空飞过指定地点)。综合这些方面来看,“黎明号”任务无疑是太空探测历史上的又一个里程碑。“黎明号”于美国东部时间 3月6 日早晨 7时 36 分抵达谷神星。实际上, 抵达过程从 6 日凌晨就开始了, 但任务控制中心的科学家们并未睡眼惺忪地观看抵达实况转播。这是因为要等到入轨好几小时后,“黎明号”才会调整到可以向地球传输数据的姿势。所以, 直到美国东部时间 6 日傍晚, 美国宇航局才收到一个信号, 证实“黎明号”状况良好, 并且已经从美国东部时间 6 日上午大约 8时 36 分开始进入环绕谷神星的轨道。事实上,“黎明号”任务来之不易,这艘飞行器也历经坎坷。重要任务再三“下岗”“黎明号”任务早在 20 世纪 90 年代末就开始筹划。但到了 2003 年 12月, 该计划被取消。 2004 年2月, 该计划又恢复。 2005 年 10月, 该任务再次开启“下岗”模式。 2006 年1月, 美国媒体报道称该任务被“无限期推迟”,但美国宇航局当时并未就此发声。 2006 年3月2日,“黎明号”再度被美国宇航局取消。“黎明号”飞行器的生产商――“轨道科学公司”请求宇航局收回这一决定。该公司愿意以成本价建造这艘飞行器, 只为获取在这个新市场领域的经验,而不赚取任何利润。美国宇航局随后表示, 将重新审议这一取消。 2006 年3月 27 日,宇航局宣布“黎明号”任务不会取消。 2006 年9 月的最后一周,“黎明号”任务的仪器负载整合进入全面完成阶段。尽管“黎明号”任务原定的预算成本是 亿美元,但到了 2007 年,最终成本已达 亿美元。“黎明号”任务旨在研究小行星带中的两个大天体, 目的是回答有关太阳系形成的若干问题,以及测试离子驱动的可行性。谷神星(直径 950 千米) 和灶神星( 直径 530 千米) 被选定为“黎明号”研究的两大对比鲜明的原行星: 谷神星明显“潮湿”, 含冰, 寒冷; 灶神星则“干燥”, 是一颗岩石天体(导致它形成的吸积过程被木星的形成终结) 。这两个天体提供了一座科学桥梁, 有助于人们了解太阳系中岩石行星和含冰天体形成之间的关系,以及岩石行星在什么条件下能保持水分。虽然谷神星只是一颗矮行星, 但它的质量占到小行星带天体总质量的大约 1/3 。光谱特征暗示,谷神星的组成类似于富含水的碳质球粒陨石。个头比谷神星小一些的灶神星, 则是一颗缺水的无球粒陨石小行星。灶神星经历过明显加热和分化,有迹象表明它有一个铁- 镍金属内核,包裹内核的是橄榄石地幔和地壳。灶神星的密度与火星相当, 还有与月球相似的玄武岩熔岩流。已有的证据表明,谷神星和灶神星都形成于太阳系历史的很早期,因此, 它们都保留着对类地行星形成时期的事件和过程的记录。对据信为来自于灶神星的陨石片进行的放射性核素测年结果显示, 灶神星分化过程很快, 只花了 300 万年或更短时间。灶神星看来是太阳系中许多较小天体的来源。大多数(但并非全部) V 型近地球小行星和一些主带外小行星的光谱与灶神星类似, 它们被合称为 V 型小行星。在地球上发现的陨石样本中占 5% (超过 1400 块)的 HED 陨石,被认为是灶神星遭一次或多次撞击的结果。 HED 陨石让科学家得以了解灶神星的地质历史和结构。热演化研究暗示, 谷神星的形成比灶神星晚一些, 应该是在太阳系中最古老天体形成的 300 万年后。 2005 年,美国康奈尔大学科学家提出,谷神星的内部经过分异,因为它的扁平程度对于一颗未分异天体来说过小。这表明谷神星有一个岩石内核,包裹内核的是冰幔。“黎明号”任务的目标是: 通过详细调查从形成起就完整保留至今的两颗最大的原行星――谷神星和灶神星, 描述太阳系最初很长时期的状况和过程。“黎明号”要回答的一个主要问题是: 行星本身大小和所含水量, 怎样决定行星的演化?谷神星和灶神星之所以很适合揭示这个奥秘, 正是因为它们是个头最大的原行星。谷神星含冰, 在地质学上非常原始; 灶神星则主要是岩石, 在地质学上演化程度高。它们的特征对比鲜明, 可能是由于它们形成于太阳系早期的两个不同区域。“黎明号”的主要科学任务有三个。首先, 它要回溯太阳系最初起源时期的状况,了解太阳系天体的形成条件。第二,“黎明号”要确定构筑类地行星的材料单元的本质,深化对类地行星形