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旅行者号的任务:洞察我们的太阳系

2017年8月13日,经过Chantelle dubois.

下面我们来看看旅行者1号和旅行者2号的任务目标、船上的实验,以及它所收集的数据,这些数据丰富并扩展了我们对太阳系的认识。

旅行者1号和2号对空间科学做出了重大贡献,一些科学仪器载荷在它们的旅程中做出了重大发现。

Voyager探测我们太阳系的探索给我们关闭了外部行星的图像 ,可衡量的洞察土星戒指的组成,确认了木星的月亮IO上的火山活性,并证明了海王星风暴的存在。

探测器在我们太阳系的许多实验已经成功完成,今天,它们都在继续它们的旅程,超越我们的太阳系进入星际空间。旅行者1号和旅行者2号上的一些实验仍在运行,并向地球发回数据,为我们提供关于我们星球以外环境的进一步信息和线索。这些数据被用来帮助确定我们太阳系的终点和星际空间的起点。

下面我们来看看旅行者1号和旅行者2号的任务目标、船上的实验,以及它所收集的数据,这些数据丰富并扩展了我们对太阳系的认识。

使命目标

简要说明Voyager 1和2的使命目标如下(取自美国国家航空航天局's网站):

  1. 研究地球大气的循环、动力学、结构和组成;
  2. 表征地球卫星的形态,地质和物理状态;
  3. 为地球,卫星和任何环的质量,尺寸和形状提供改进的值;和,
  4. 确定磁场结构,并表征其中高能捕获粒子和等离子体的组成和分布。

考虑到这些目标,上下文给出了两个探针进行的11个实验。

11项实验在旅行者1号和2号探测器上收集了科学数据。图片由喷气推进实验室

实验和数据

成像科学(ISS)

在与行星和卫星物体相遇时,拍摄的图像分辨率在0.5-1.0公里之间(木星和土星的分辨率分别为20公里和5公里)。图像数据是使用与所使用的类似的双摄像机系统收集水手系统。成像数据与其他数据一起用于确认结果和观察。

成像科学系统相机的侧面视图。图片由喷气推进实验室

旅行者1号接近木星。图片由喷气推进实验室

国际空间站数据档案

无线电科学(RSS)

RSS是一种电信有效载荷,包括一个连贯的S和X波段下行链路(13厘米和3.5厘米波长),以及一个S波段上行链路。通过实验来了解更多关于行星和卫星的电离层的特性,这些物体的质量和重力场,以及土星环物质的分布。这些实验数据是通过研究双射频信号的传播效应获得的。

RSS数据存档

红外干涉仪光谱仪(IRIS)

虹膜实验由单通道辐射计和迈克尔逊干涉仪组成。这些仪器被用来测定大气成分,以及行星或卫星的热特性。

IRIS数据档案

紫外光谱仪(UVS)

uv测量了目标行星和卫星的大气和辐射的特性。气辉测量的是太阳辐射在大气中的散射情况,掩星测量的是航天器经过行星后太阳光的反射和折射情况。这两个系统都通过光谱仪将光分解成不同的部分。

uv数据档案

三轴磁通门磁强计(MAG)

通过测量它们的磁场以及太阳风如何与它们与它们相互作用来专门针对木星和土星。这些测量用两个高场和两个低场三轴磁阻磁力计,范围为0.1nt - 2.0e-3 t +/- 0.1nt。

两个高场强和两个低场强的三轴磁通门磁强计搭载在每个航天器上。磁强计实验被用来建立木星和土星的磁场模型,以及太阳产生的行星际磁场。这些测量值的范围为$$2 * 10^{-12};T$$到$$2 * 10^{-3};T$$

mag数据存档

等离子体光谱仪(PLS)

两个法拉第杯等离子探测器组成了PLS,一个杯子朝向地面指向,另一个杯子到其他90度。第一杯测量宏观等离子体离子特性,包括速度,密度和压力。第二个测量的带电粒子在10eV -6 kev范围内的能量。

PLS数据存档

低能量带电粒子(LECP)

LECP在行星际和行星空间中测量能量粒子,以洞察能量通量的微分、电子的分布、离子的分布和离子能量组成的微分。

LECP数据存档

宇宙射线系统(CRS)

CRS专注于星际宇宙射线,包括起源,过程,历史,元素的核酸核酸,宇宙射线在行星际空间中的行为,以及被困行星能量粒子的环境。

CRS帮助确定旅行者1号在2012年进入了星际空间。

旅行者1号进入星际空间时的CRS数据。图片由美国国家航空航天局

CRS数据档案

行星射频天文学(PRA)

PRA专门利用扫频无线电波来观测木星和土星由于极光和闪电等自然现象而发出的无线电波。

PRA数据档案

Photopolararimeter系统(PPS)

PPS研究了木星和土星的表面纹理和组成以及大气中的颗粒。来自太阳的光被反射了行星表面或通过它到达航天器的大气层。光通过可变取向偏振滤光器并进入八带(2200-700A)滤轮,然后进入光电倍增管。PPS还收集了土星环的组成和密度的数据,以及土星和木星的大气密度。

PPS数据档案

等离子体波系统(PWS)

PWS专注于木星和土星的电子密度曲线和局部波粒子相互作用。对太阳系内的等离子领域的研究允许科学家为太阳风改进他们的模型。通过观察太阳系边缘处等离子体密度的急剧变化,科学家能够确定太阳的影响的外层,并定位过渡到星际空间。

PWS数据存档

当前位置跟踪

Voyager 1和2都继续在旅程中进行跟踪。在线网站提供完全职位的近似数据[旅行者1|旅行者2],但您也可以根据自己的建模或一般兴趣在选定的时间段内下载这些数据。这些数据被用来创建太阳系的全回路模型和旅行者的飞行路径。

探针的当前位置是在三个坐标系中提供:太阳庚酸(SE),直波术(HGI)和直波图坐标(HG)。可以找到对每个系统的进一步说明在这里下载数据后在这里

特色图片提供喷气推进实验室