维加1号

维加1號(俄语:Ве́га-1)为前苏联一艘与维加2号一起用于执行维加计划太空探测器。该飞船由早期金星系列飞船升级而来,为巴巴金航天中心设计,希姆基拉沃契金设计局制造的 5VK 型航天器。其名称“维加”(VeGa)为俄语中金星(Venera)和哈雷(Galleye)二词组合而成。

维加1号
维加太阳系探测飞船及着陆装置(模型)
名称金星-哈雷1号
任务类型行星科学包括登陆和大气探测
运营方苏联科学院
国际卫星标识符1984-125A
1984-125E
1984-125F
衛星目錄序號
  • 15432
  • 15858
  • 15859
任務時長~2 天 (气球); 2年1个月15天(从发射到姿态控制燃料耗尽)
航天器属性
航天器5VK No. 901
航天器类型5VK
制造方拉沃契金设计局
發射質量航天器: 4,920(10,850磅)
气球: 21.5(47磅)
著陸質量1,520(3,350磅)
任務開始
發射日期1984年12月15日 (1984-12-15)
世界时09:16:24
載具质子 8K82K
發射場拜科努尔200/39
任務終止
最後通訊1987年1月30日[1]
軌道參數
参考系环地轨道
軌域近地轨道
半長軸6,558(4,075英里)
離心率0.03080
近拱點159(99英里)
遠拱點202(126英里)
傾角51.5°
週期88 分钟
飛掠金星
最接近1985年6月11日
距離~39,000(24,000英里)
金星大氣探測
航天器组件维加1号气球
進入大氣1985年6月11日02:06:10
金星
航天器组件维加1号下降舱
著陸日期1985年6月11日 03:02:54
著陸點7.5°N 177.7°E / 7.5; 177.7 (Vega 1) (阿佛洛狄忒高地北部)
飛掠哈雷彗星
最接近1986年3月6日
距離~10000公里(6200英里)

任务徽章
维加计划
 

该飞船由二块大型太阳能板提供电源,携带的仪器包括碟形天线照相机光谱仪红外探测仪、磁强计等离子体探头等。1984年12月15日 ,4.92吨(10850磅)的飞船安装在质子8K82K火箭顶部舱中,从哈萨克斯坦丘拉塔姆的拜科努尔航天发射场发射升空。维加1号和2号都属于三轴稳定系统,为防避哈雷彗星尘埃的撞击,飞船上加装了双重防护罩[2]

金星任务

1985年6月11日,维加1号下降舱抵达金星,两天后从航天器中释放。该模块是一重1500千克(3300英磅)、直径240厘米的球体,包括了一架地表着陆器和一只探测气球,而航天器则利用金星进行了一次重力助推机动,继续执行与哈雷彗星的相会任务[3]

下降舱

维加1号航天器

表面着陆器与维加2号以及之前的6次“金星号”任务一样,主要目的是研究金星大气和暴露的表面。科学有效载荷包括紫外线光谱仪、温度和压力传感器、浊度计、气相色谱仪X射线光谱仪质谱仪和一架表面取样装置,其中的一些设备(紫外光谱仪、质谱仪和测量压力和温度的装置)是与法国科学家合作开发的[3],由于探测器在夜间着陆,所以没有拍摄到任何图像。

着陆器成功降陆在阿佛洛狄忒高地以北的美人鱼平原(Mermaid Plain),坐标为北纬7.2度、东经177.8度。由于气流过度湍急,一些原属地表进行的实验在距地面20公里的高空被意外提前激活,最终只有质谱仪返回了数据[4]

气球

1985年6月11日世界时2点6分10秒(地球接收时间:莫斯科时间上午5点6分10秒),维加1号着陆器/气球舱约以11公里/秒的速度进入金星大气层(海拔高度125公里)。大约2点6分25秒,系附着降落伞的登陆器舱盖在距地表64公里的高度打开。15秒后,在63公里的高空释放了舱盖和降落伞。40秒后,在北纬8.1°、东经176.9°,海拔61公里处,降落伞将气球包拉出舱室。在进入大气层200秒后,第二具降落伞在55公里的高度打开,抽出了折叠的气球。100秒后,气球在54公里处完成充气,降落伞和充气系统被抛弃。当气球到达大约50公里时,压载物被丢弃,气球在释放后的15至25分钟内又回升至53至54公里之间的稳定高度。

这意味着金星三层云系中最为活跃的中间层,其稳定高度为53.6公里,气压535毫巴,温度300-310K。该气球在风向几乎恒定的横向气流中,约以平均69米/秒(248公里/小时)的时速向西漂移。从夜晚穿过晨昏圈至次日白天12点20分,共漂浮了8500公里。探测气球在白天继续工作,直止6月13日世界时0点38分,从北纬8.1度、东经68.8度处接收到了最后发出的信号,总计横移了11600公里,大约为金星周长的30%。此后,不知道该气球又漂移了多远[4]

哈雷任務

与金星交汇后,维加号母船利用它的引力,也称重力助推变轨飞往了哈雷彗星

1986年3月4日,维加2号开始传回图像以帮助欧空局乔托号近距离飞越哈雷彗星。来自维加号的早期图像显示,彗星有二处亮区,最初认为是双慧核,后来被证明这只是彗星发出的两束喷流。图像还显示慧核较为幽暗,红外分光计测得的温度读数在300K到400K之间,比之前预期的冰体温度要高得多,结论是彗星的冰体表面有一层薄薄的覆盖层。

3月6日(格林威治时间7:20:06),维加1号抵达与彗核距离最近的8889公里处。在穿过彗星周围的气体云时,它通过不同滤镜拍摄了500多张照片。尽管飞船受到尘埃的重创,但在交汇过程中,没有一台仪器失灵。

在相距最近的3小时中,对彗星进行了密集的数据采集,以测量其慧核的物理参数,如尺寸、形状、温度和表面属性,以及研究彗发的结构与动态、慧核附近的气体成分、尘埃粒子的构成、质量分布与慧核距离间的变化关系,以及彗星与太阳风之间的相互作用等。

维加号的图像显示,哈雷彗星的慧核大约14公里长,自转周期约53小时。尘埃质谱仪探测到类似碳质球粒陨石成分的物质,还探测到笼状冰。

在1986年3月7和8日的成像任务结束后,维加星1号飞向了深空。维加1号和维加2号总共传回了大约1500张哈雷彗星的图像。维加1号于1987年1月30日耗尽姿态控制推进剂,而地球与维加2号的联系则一直持续到1987年3月24日。

当前维加1号仍盘旋在环太阳日心轨道上,主要轨道参数为:近拱点0.7个天文单位,远拱点0.98个天文单位轨道离心率0.17°,轨道倾角2.3°,轨道周期281天。

另请参阅

参考文献

  1. https://www.nasa.gov/connect/ebooks/beyond_earth_detail.html
  2. V. A. Agureikin, S. I. Anisimov, A. V. Bushman, G. I. Kanel', V. P. Karyagin, A. B. Konstantinov, B. P. Kryukov, V. F. Minin, S. V. Razorenov, R. Z. Sagdeev, S. G. Sugak, V. E. Fortov, (1984). "Thermo-physical and gas-dynamic studies of the meteorite shield for the Vega spacecraft". High Temperature 761-778 22(5). WoS:A1984ALC5000020 Scopus:2-s2.0-0021489019
  3. NASA—NSSDC—Spacecraft—Details
  4. . [11 April 2015]. (原始内容存档于15 June 2013). 已忽略未知参数|url-status= (帮助)

外部連結

  • natgeomedia.com, Introduction of vega 2 and vega 2 in Vega mission from natgeo.
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