天文知識 | 天文史上的9月

原創(chuàng) 盧瑜 天文愛好者雜志 2023-09-21 15:30 發(fā)表于北京

天文史上的9月

20年前 2003年9月21日碾局,伽利略號探測器在燃料即將消耗殆盡之際荸百,為了避免可能對木衛(wèi)二造成碰撞和污染饮亏,最終受控撞向木星温眉,并燒毀在木星的大氣層中,結(jié)束了長達8年的木星探測任務(wù)珍手。伽利略號探測器是第一顆專為木星探測而設(shè)計并發(fā)射的探測器,為人類了解木星及其系統(tǒng)做出了巨大貢獻辞做。

藝術(shù)幻想畫琳要,畫中的伽利略號探測器正在經(jīng)過木衛(wèi)五附近,而背景正是壯觀的木星秤茅。圖源:Michael Carroll and NASA

我們仰望夜空稚补,最容易注意到的還是行星。比如框喳,金星總會顯得更加明亮课幕,閃耀在夜空中,極為矚目五垮;火星卻有著標志性的紅色乍惊,也很容易吸引人們關(guān)注的目光。相比之下放仗,夜空中的木星亮度也很高润绎,但是卻與金星風(fēng)格完全不同;再結(jié)合它1年左右的會合周期,相當(dāng)于每年在黃道上移動一個星座的位置莉撇,運行一圈正好是12年呢蛤,所以這個特點讓木星在不同的文化中,都透露出一股穩(wěn)定而莊嚴的風(fēng)范稼钩。

人類對于木星的觀測有著很長的歷史顾稀。在目視觀測的時代,人們已經(jīng)能夠較為精確地繪制出木星的軌道坝撑,并感覺到這個天體有著不小的個頭。在我國古代粮揉,木星便因其運行位置特點巡李,被稱為“歲星”;而在《史記》一書中扶认,因其偏青色的外觀侨拦,司馬遷按照五行理論,正式將其稱為“木星”辐宾。到了1610年的冬天狱从,伽利略首次把自己的望遠鏡對準了木星,在對木星看得更清楚的同時叠纹,還發(fā)現(xiàn)了它的4顆衛(wèi)星季研,這也再次促使人們對宇宙的結(jié)構(gòu)重新開展思考。到后來誉察,胡克与涡、惠更斯、卡西尼等人也對木星進行了較為細致的觀測持偏,并繪制了木星表面的一些云帶驼卖、斑點和不規(guī)則分布的特征『韪眩總之酌畜,隨著地面望遠鏡技術(shù)的不斷進步,對木星看得越清晰卿叽,相應(yīng)的了解也就越深入桥胞。

人類對太空中天體的探索,歷來就是希望離得越近越好「矫保現(xiàn)在埠戳,我們已經(jīng)知道木星是太陽系內(nèi)最大的一顆行星,其質(zhì)量甚至比其他的幾顆行星總質(zhì)量還要大蕉扮;因此整胃,對其投以了最大的關(guān)注,便不足為奇喳钟。

木星距離我們實在是太過遙遠屁使,相比日地距離只有1個天文單位在岂,木星與太陽的平均距離達到了5.2個天文單位,約有7.7億公里蛮寂,顯然蔽午,對木星的探測也并非易事。即便如此酬蹋,從最早的先驅(qū)者10號和11號及老、旅行者2號和1號等幾個我們所熟知的星際探測器開始,人類便對木星的近距離探測投注了極大的熱情范抓。

伽利略號探測木星系的飛行任務(wù)過程示意圖骄恶。圖源:董捷、孟林智等匕垫;北京空間飛行器總體設(shè)計部

由于技術(shù)手段和其他條件限制僧鲁,早期飛往木星的探測器,大多是飛越探測象泵。1973年12月4日寞秃,著名的先驅(qū)者10號首次近距離飛越木星,最近處相距僅有13萬公里偶惠,并發(fā)回了諸多照片和數(shù)據(jù)春寿。隨后的先驅(qū)者11號、旅行者號洲鸠、尤利西斯號堂淡、新視野號等幾個探測器先后“路過”木星并開展了飛越探測,對木星及其衛(wèi)星展開了紅外成像扒腕、粒子和磁場探測等活動绢淀,這類飛越的過程也基本屬于“一錘子”買賣。

1989年10月18日瘾腰,美國發(fā)射了伽利略號探測器皆的。這是人類首次針對木星的環(huán)繞探測任務(wù),它借助當(dāng)年伽利略首次用望遠鏡觀測蹋盆、并有著重要的發(fā)現(xiàn)费薄,因而以他的名字來命名。

伽利略號的軌道也很有意思栖雾,在經(jīng)由亞特蘭蒂斯號航天飛機的發(fā)射后楞抡,探測器進入了地球-木星轉(zhuǎn)移軌道,而在這個過程中析藕,還分別經(jīng)過金星-地球-地球的三次引力彈弓效應(yīng)召廷,借助大行星的引力助推,再長途奔向木星附近,這期間還順道拜訪了兩顆小行星加斯普拉(Gaspra)和艾達(Ida)竞慢。

伽利略號拍攝的木衛(wèi)一高清照片先紫,這是太陽系內(nèi)分布著火山最多的天體。圖源:NASA/JPL/University of Arizona

1995年12月7日筹煮,在發(fā)射6年后遮精,風(fēng)塵仆仆的伽利略號探測器被木星的引力所捕獲,順利進入了環(huán)繞木星軌道败潦,成了木星的一顆人造衛(wèi)星本冲。如果木星上真的有智慧生命能夠看到它的話,想必也會對此景感到詫異吧变屁。作為首次環(huán)繞木星探測的任務(wù)眼俊,伽利略號給我們帶來了太多的重要成果。

這包括:在木衛(wèi)二的冰殼層下粟关,發(fā)現(xiàn)了一個覆蓋全球的液態(tài)水海洋;磁場監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示环戈,在木衛(wèi)三和木衛(wèi)四上可能也存在著巨大的液態(tài)鹽水層闷板;發(fā)現(xiàn)了小行星艾達居然還有一顆小衛(wèi)星;發(fā)現(xiàn)了木衛(wèi)三上存在著磁場院塞,這是在太陽系內(nèi)發(fā)現(xiàn)的首個有磁場存在的衛(wèi)星遮晚;在木星的大氣層中發(fā)現(xiàn)的巨型雷暴,甚至體積比地球本身還要大拦止;木星大氣的元素豐度與當(dāng)前太陽的有所不同县遣,這說明木星也一直在持續(xù)演化之中;木衛(wèi)一上有著劇烈噴發(fā)的火山汹族,其大氣活動甚至與木星大氣存在互動效應(yīng)萧求;以及研究了木星暗弱光環(huán)的結(jié)構(gòu),并推測其內(nèi)部的物質(zhì)可能來自自身衛(wèi)星的撞擊產(chǎn)生的塵埃顶瞒,等等夸政。

木衛(wèi)二覆蓋著厚厚的冰層,表面充滿著縱橫交錯的溝槽結(jié)構(gòu)榴徐。圖源:NASA/JPL-Caltech/SETI Institute

作為一項設(shè)計精密的太空任務(wù)守问,伽利略號最終環(huán)繞運行了34圈,先后多次飛越了木星的5顆衛(wèi)星進行抵近觀測坑资,從地球開始起算耗帕,總共運行的距離超過了46億公里。甚至在1994年7月袱贮,正值飛往木星的途中仿便,在距離1億公里的地方,對當(dāng)時著名的“彗木大碰撞”進行了觀測和拍攝,并得到了大量的珍貴數(shù)據(jù)和照片探越。

2003年狡赐,在探測器燃料即將耗盡的時候,考慮到它來自地球钦幔,自身可能攜帶的微生物枕屉,以及探測器使用的具有放射性的供電系統(tǒng),這些都有可能會對木衛(wèi)二的生態(tài)造成影響鲤氢;科學(xué)家們決定在受控的狀態(tài)下搀擂,引導(dǎo)伽利略探測器撞向木星。

2003年9月21日下午3點40分卷玉,在接收到最后的信號后哨颂,探測器失去了聯(lián)系,此時它的速度達到了47公里/秒相种。這個2.2噸的大家伙就此終結(jié)在木星濃厚的云層之中威恼。

對于科學(xué)探索而言,這既是終點寝并,又是起點箫措。對于太陽系內(nèi)的天體尤其是幾大行星的探索,一直在推進之中衬潦。就在今年的4月14日斤蔓,歐空局發(fā)射的木星冰衛(wèi)星探測器(JUICE)順利起航,奔向木星的幾顆大衛(wèi)星镀岛,并計劃圍繞其中最大的木衛(wèi)三運行弦牡,成為第一個繞月球以外的天然衛(wèi)星飛行的探測器。

我國在天問一號成功落火以后漂羊,也將在未來五年驾锰,繼續(xù)實施月球探測工程、行星探測工程拨与,論證太陽系邊際探測等實施方案稻据。相信在未來,不僅是木星买喧,太陽系乃至銀河系和更大的范圍里捻悯,都會逐漸充滿我們的探索印記。

天文史上的9月

165年前

1858年9月10日淤毛,美國天文學(xué)家喬治·塞爾(George Mary Searle)在小行星帶發(fā)現(xiàn)了編號為55的小行星——禍神星(Pandora)今缚;

70年前

1953年9月28日,美國天文學(xué)家埃德溫·哈勃(Edwin Powell Hubble低淡,1889年11月20日—1953年9月28日)逝世姓言。他首先發(fā)現(xiàn)并研究了紅移現(xiàn)象瞬项,并發(fā)現(xiàn)了哈勃定律,這也是宇宙膨脹的有力證據(jù)何荚。哈勃建立了大尺度宇宙的概念囱淋,被認為是星系天文學(xué)的創(chuàng)始人。著名的哈勃太空望遠鏡餐塘,便是以他的名字來命名妥衣;

55年前

1968年9月14日,蘇聯(lián)成功發(fā)射了“探測器5號”(Zond 5)無人月球探測器戒傻,并于隨后的9月21日成功返回地球税手。這也是首個完成繞月飛行并返回地球的探測器;

20年前

2003年9月12日需纳,日本于此前4個月發(fā)射的“隼鳥”號(Hayabusa)小行星探測器芦倒,成功進入了小行星25143(Itokawa)的環(huán)繞軌道;

15年前

2008年9月25日不翩,神舟七號飛船在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射兵扬,執(zhí)行任務(wù)的乘組成員為航天員翟志剛、劉伯明口蝠、景海鵬周霉。此次是我國的第三次載人航天飛行任務(wù),并在隨后的9月27日亚皂,由翟志剛執(zhí)行了我國第一次太空行走任務(wù);

15年前

2008年9月28日国瓮,SpaceX公司成功發(fā)射了獵鷹1號(Falcon 1)運載火箭灭必。這是私營企業(yè)首次實現(xiàn)成功發(fā)射液體運載火箭;

10年前

2013年9月12日乃摹,NASA宣稱旅行者1號探測器(Voyager 1)已經(jīng)離開太陽系禁漓,進入到星際空間。這是第一個進入星際空間的人造飛行器孵睬,并繼續(xù)朝著銀河系的中心部位前進播歼。

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