什么是深空探测器

什么是深空探测器 深空探测示意图 对月球和月球以外的天体和空间进行探测的无人航天器称为“深空探测器”，又称“空间探测器”，包括月球探测器、行星和行星际探测器、太阳探测器等。探测的主要目的是了解太阳系的起源、演变和现状；通过对太阳系内的各主要行星的比较研究，进一步认识地球环境的形成和演变；了解太阳系的变化历史；探索生命的起源和演变。空间探测器实现了对月球和行星的逼近观测和直接取样探测，开创了人类探索太阳系内天体的新阶段。探测器离开地球时必须获得足够大的速度才能克服或摆脱地球引力，实现深空飞行。探测器沿着与地球轨道和目标行星轨道都相切的日心椭圆轨道运行，就可能与目标行星相遇，或者增大速度以改变飞行轨道，可以缩短飞抵目标行星的时间。例如，美国“旅行者 2 号探测器”的速度比双切轨道所要求的大 0.2 千米/秒，到达木星的时间就缩短了将近四分之一。深空探测器除自身的结构、服务等分系统，也有为完成任务而装备的有效载荷。深空探测器与人造卫星同属于无人航天器，在技术上有许多相同的地方，但也有其自身的特点和要求。在能源方面，由于它远离太阳，很难再依靠太阳能保证有效载荷正常工作，因此多采用核能产生电能。在通信方面，由于离地球距离更远，要求通信系统的可靠性更高。在控制和导航方面，深空探测器飞离地球几十万到几亿千米，速度大小和方向稍有误差，到达目标行星时就会出现很大偏差。因此就需要更加先进可靠的精确控制和导航系统。有的探测器还具有自主姿态控制能力。 美国国家航空航天局深空网 目前，深空网（DSN）由位于美国加州戈尔德斯顿、澳大利亚堪培拉、西班牙马德里的三个深空通信设施（DSCC），位于加利福尼亚州帕萨迪那的控制中心，以及位于加州帕萨迪那附近和弗罗里达肯尼迪角的测试设施组成。深空通信设施与帕萨迪那控制中心每周 7天、每天24 小时连续工作。可对深空航天器提供近连续的覆盖。三处设施中的每一处都具有 1 个 70m 天线、数个 34m 天线、1 个 26m 天线、1 个 11m 天线。34m 、70m 天线用于支持深空任务，小一些的天线则用于地球轨道任务。控制中心远程控制 34m 和70m 天线，产生并发送航天器指令，接收并处理航天器遥测。 与其它地基网相比，深空网有如下主要特点： ——分布式运行控制：例如航天器运行控制，科学运行控制，数据获取等等； ——每一个任务都是特殊的，需要特殊适应； ——国际任务和跟踪资源之间的互操作； ...