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这只卫星跟别人撞车了,不如我们……

创新网 2020-11-10 10:04 出处:中科院地质地球所这里有只卫星跟别人撞车了!不如我们就……了解一下这个任务吧?故事还要从上个月说起。那一天,笔者我正在认真科研,查找外国月球探测器的发展历史。这时,一个没见过的名字闯入我的视野——ARTEMIS。资料显示,这是一组研究月" /> <meta name="tags" content="快速射电暴" /> <meta content="always" name="referrer" /> 编辑:@科技资讯网
来源:中科院地质地球所 这里有只卫星跟别人撞车了!不如我们就……了解一下这个任务吧?

来源:中科院地质地球所

这里有只卫星跟别人撞车了!不如我们就……了解一下这个任务吧?

故事还要从上个月说起。

那一天,笔者我正在认真科研,查找外国月球探测器的发展历史。这时,一个没见过的名字闯入我的视野——ARTEMIS。资料显示,这是一组研究月球磁场的探测器,分为ARTEMIS-P1和ARTEMIS-P2,一共两枚。

这只卫星跟别人撞车了,不如我们……

图|ARTEMIS任务艺术想象图。任务全称:Acceleration, Reconnection, Turbulence and Electrodynamics of the Moon’s Interaction with the Sun,主要研究月球与太阳之间的电磁相互作用。

Artemis,是希腊神话中,猎神和月神阿尔特弥斯的名字。用这个名字来称呼一个月球探测器,倒也算是十分自然了。

这只卫星跟别人撞车了,不如我们……

图|古希腊神话的月神、猎神、自然之神、接生女神,阿尔特弥斯。

人类是很少探测月球的磁场的。月球不像地球一样具备偶极的、内生的、活跃的磁场,只留下了岩石圈的剩磁,因此相对来说,磁场很弱。岩石圈剩磁当然对矿产勘查、月球演化历史研究、月球成份分析有着无可争议的重要作用,但是在人类宇航技术尚不足够发达的今天,调查月球矿产似乎还有些早了。这就导致月球磁场探测器屈指可数。

这只卫星跟别人撞车了,不如我们……

图|NASA的月球勘探者号任务,1998年发射,是屈指可数的,探测月球磁场的轨道器。

以这样一尊大神的来命名,但好像又没怎么听过。实际上,ARTEMIS这个名字,主要是为了附和这两颗探测器原本的任务——THEMIS。

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图|美国NASA的THEMIS任务(Time History of Events and Macroscale Interactions during Substorms),主要在地球磁尾区域探测磁层亚暴、磁场重连等现象

是的,ARTEMIS任务其实是THEMIS任务的延伸。2010年到2011年间,THEMIS任务的五颗探测器中的两颗,即THEMIS-B和THEMIS-C,先后通过复杂精巧的轨道机动,从环绕地球的高椭圆轨道,进入了月球轨道。

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图|THEMIS-B通过轨道机动进入月球轨道。

由此,这两颗探测器从原本的任务中脱离,进入了新的任务周期。从原来的,观测地球和地球磁场的任务,转而观察月球的磁场。

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图|2010年初,THEMIS成为了人类第一颗进入月球拉格朗日点的探测器。图中是其围绕拉格朗日点的肾形的“李萨如轨道”。

THEMIS这个名字来源于希腊神话体系的另一尊大神——泰坦泰米斯,是拟人化的天赋秩序、公平、法律、自然法与习俗。

这只卫星跟别人撞车了,不如我们……

图|Themis的雕像

ARTEMIS和THEMIS这两个名字都很有趣,直观来看,这两个名字毫无疑问都是美国人的传统艺能——生搬硬套创造缩写词——的产物。然而古希腊古罗马的大神总共也没有几尊,人类对太空探索的规划和实际行动却多不胜数,生搬硬套凑名字,名字总是不够的。这不,这俩名字,就跟复数个其他的宇航任务撞车了。

撞车现场一

火星上的THEMIS

2001火星奥德赛(2001 Mars Odyssey)是NASA在2001年4月发射的火星轨道器,它的上面搭载了一台可见光和红外波段的相机,巧了,名字也叫THEMIS,全称是Thermal Emission Imagining System,直译为热逸散成像系统。这个THEMIS的作用,主要是通过观察火星表面红外线和可见光波段的图像,来区分火星上的沉积物、矿物的信息。

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图|火星上的THEMIS。这是THEMIS这个仪器安装到奥德赛号上之前的照片。

不同的矿物,在可见光波段上可能看不出什么差别,但在红外波段上却会有显著的区分。火星上这个THEMIS,可以分辨9种不同波长的红外线,其中8种对应着特殊的沉积岩。

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图|火星THEMIS拍摄的阿伦混沌地附近的水流侵蚀的痕迹

THEMIS的撞车其实并不离谱,因为从神的谱系上来说,Themis,泰米斯这一带泰坦下场都比较凄惨和仓促,实在堪称是希腊神话中的龙套角色。但是Artemis,阿尔特弥斯就不同了,她可是希腊神系的核心神之一。于是,ARTEMIS的撞车项目就更多,也更大一些。

撞车现场二

地球轨道里的Artemis

电磁波在太空中传播会衰减,所以很多时候,我们需要中继卫星来对信号进行中继增强。ESA(欧空局)就发射过一枚叫Artemis的通信中继卫星。卫星上有一组半导体激光星间通讯装置,用于进行卫星间激光数据通讯中继的实验。阿尔特弥斯是猎神,挽弓射箭,眼力也很好,这颗卫星可能是取了这一层含义。

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图|Artemis通信中继卫星

这颗卫星命运比较坎坷,本来计划于1995年用阿里亚娜5号火箭或者日本的H-II火箭发射。结果一直拖延拖延拖延……直到2001年7月12日才搭乘阿里亚娜5号火箭发射升空。

结果火箭还出了问题,没能把她送进预定的轨道。Artemis只好动用自己携带的几乎全部化学燃料,把自己送进一个3.1万千米的圆轨道。再在18个月内不间断地,用本来计划用于维持轨道高度的离子推进器,以一条螺线的形态,把自己送进了35,786千米高的地球同步轨道预定位置。

这样的燃料消耗,毫无疑问大大降低了卫星的可靠寿命。

Artemis通讯中继卫星,已经于2017年11月关机,并送入“墓地轨道”。

撞车现场三

目前还在地面上的ARTEMIS

这几年,中国的探月计划热火朝天,步履稳健。很快,嫦娥五号就要上天,按计划,还会采样返回。

看着中国这么热火朝天,曾经的月球探索的领先者,美国,当然坐不住了,因此提出了“ARTEMIS”计划,要在2024年前,重返月球。这个计划声势还挺浩大,其早有风声,大体上,由2017年懂王签署的《Space Policy Directive 1》所授权。随后在2019年7月20日,人类登月50周年纪念日那天,被正式提出。显然,阿尔特弥斯,在这里就是月神的含义了。

这只卫星跟别人撞车了,不如我们……

这个规划很宏大,相关项目的研发、宇航员的选拔也很是如火如荼。目前,主要由波音公司负责发射载具重型SLS(Space Launch System)的研究设计生产,洛克希德马丁负责“猎户座”号飞船的研究生产,然后由NASA,CSA(加拿大空间局),ESA,JAXA(日本航空航天署),来设计制造“月球门户”空间站。总的来说,考虑到美国雄厚的科技实力和技术基础,目前这个项目,在推动人类科学进步的层面上,还是很值得期待的。

这只卫星跟别人撞车了,不如我们……

图|月球门户空间站的设计概念图。这是美国计划的,建设在月球轨道上的科研/中转轨道空间站,其设计还是非常宏伟和大胆的。

这些年来,美国在航空航天领域的领先地位,暂时还难以撼动。不过,单从这些年美国给航天器起名的水准来看,确实远远不如我国的“嫦娥”、“天宫”、“风云”、“天问”、“墨子”、“张衡”的韵味和历史底蕴强。

这次查资料偶然发现这种名字撞车的现象,其实在欧美的航天领域也并不算罕见。我只希望,抛开语言上的差别,我们中国的航天事业,有朝一日,也能发展到“历史典故里的名字不够用”的,繁荣盛景。

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