卡西尼号的怪异航行路线

根据引力助推原理,科学家们为“卡西尼”号设计了一条通往土星的智慧曲线,这条智慧曲线的奇特之处在于:首先是它没有直接向土星飞去,而是先向内跑到了金星上空;其次是它围绕地球绕了好几个圈子,才把目的地对准土星,整个行程达到了35.2亿千米,是地球与土星的实际距离的2.5倍以上。它的飞行轨迹是一条旋转的曲线,是若干条双曲线截线的组合,看起来就像田螺背上的螺旋。 第一次金星引力助推时间:1998年4月26日

助推高度:337千米

助推前速度:37.2千米/秒

助推后速度:40.9千米/秒

引力助推速度:3.7千米/秒

金星第二次引力助推时间:1999年6月24日

助推高度:598千米

助推前速度:39.2千米/秒

助推后速度:42.3千米/秒

引力助推速度:3.1千米/秒

(以下是逆太阳引力场方向飞行,速度渐慢)

地球引力助推时间:1999年8月18日

助推高度:1166千米

助推前速度:35千米/秒

助推后速度:39.1千米/秒

引力助推速度:4.1千米/秒

木星引力助推时间:2000年12月30日

助推高度:1000万千米

助推前速度:11.6千米/秒

助推后速度:13.7千米/秒

引力助推速度:2.1千米/秒

入轨土星轨道时间:2004年7月1日 1997年10月15日,“卡西尼”号发射升空,以12.4千米/秒的速度摆脱地球引力向太空飞去。但“卡西尼”号却没有对准远离太阳的土星轨道,而是“南辕北辙”,向地球公转轨道的内侧飞去,原来它是去金星借力去了。金星是距地球最近的行星,平均距离约4150万千米,作为探测器借力的第一站最为合适。

“卡西尼”号的发射时间也是经过精心安排的,以便它在合适的时候、以适当的角度与金星会合,借到金星的引力。“卡西尼”号发射后要通过霍曼转移轨道恰好飞越金星上空,而它飞越时金星又要恰好处于太阳的东北方向(从地球上看去),以便“卡西尼”号借力后顺势向太阳系外侧飞去。 在科学家的精密计算里,也许这样还不够支撑“卡西尼”号到达外行星,于是,“卡西尼”号下一个借力目标是地球和木星。因此,在第二次借力前,要计算好金星与地球之间的霍曼转移轨道,同时还要一并计算此后“卡西尼”号从地球到木星的霍曼转移轨道。这样才能不差分毫地从金星到地球再到木星进行连贯借力。

第二次飞掠金星后,经过两个月的时间,“卡西尼”号在1999年8月18日飞掠地球,在获得了地球的引力加速后,最终告别地球,独自奔向了寒冷而漆黑的外行星际空间。2000年1月,它成功穿越荆棘丛生的小行星带。 2004年5月18日,来自土星的引力首次超过来自太阳的引力,“卡西尼”号正式进入土星系; 2004年7月1日,“卡西尼”号开始了进入土星轨道扣人心弦的“最后一跳”:为了不被土星重力场“捕获”而直坠土星,它启动了减速火箭,进行了最后一次关键性减速,时间长达96.4分钟。随后,“卡西尼”号成功进入预定轨道,成为土星的第一颗人造卫星。

“卡西尼”号在这次漫长的7年飞行过程中定位精准,所进入的土星轨道非常接近原计划轨道。这么复杂的加速、飞行路线,就决定在开始发射的那一瞬间,发射的方向和力量都要计算得准确无误,而且向金星、地球、木星借力的时间、位置都要一次性计算完成,科学家的精准计算真是令人感慨!这里,还要感谢人类的一份幸运,因为太空中随便哪个不期而遇的小石块都可能把卡西尼撞得粉碎。

卡西尼号探测器的任务是什么?

卡西尼号是卡西尼—惠更斯号的一个组成部分。卡西尼—惠更斯号是美国国家航空航天局、欧洲航天局和意大利航天局的一个合作项目,主要任务是对土星系进行空间探测。卡西尼号探测器以意大利出生的法国天文学家卡西尼的名字命名,其任务是环绕土星飞行,对土星及其大气、光环、卫星和磁场进行深入考察。

1997年10月,重六吨的“卡西尼”号星际探测器发射到飞往土星的轨道。这是本世纪最后一艘行星际探测的大飞船。

“卡西尼号”怎样进行跨世纪土星观测?

人类探测土星的使命,交给了“卡西尼号”土星探测器。1997年10月15日,美国成功发射了“卡西尼号”大型行星探测器,这是20世纪人类耗资最大的空间计划之一。

由于土星距离地球非常遥远,有8.2~10.2天文单位(1个天文单位约合1.5亿千米),所以,即使使用当时推力最大的火箭,也无法把质量为6.4吨的“卡西尼号”加速到直飞土星的速度。

于是,科学家巧妙地为“卡西尼号”设计了借助金星、地球和木星之间的引力,接力加速奔向土星的旅程。这样一来,“卡西尼号”的行程将增加到32亿千米,历时7年。1998年4月,“卡西尼号”绕过金星,在金星引力的作用下,加速并改变方向;1999年6月,它再次飞过金星,利用金星引力进一步加速,向地球奔来;1999年8月,“卡西尼号”掠过地球,借助地球引力加速飞向木星;2001年1月,“卡西尼号”从木星那里进行最后一次借力加速后,直奔土星。

“卡西尼号”于2004年7月到达了土星。“卡西尼号”实际上由2部分组成:载有12台科学探测仪器的轨道器和携带6台科学仪器的“惠更斯”子探测器。轨道器将围绕土星进行历时4年的全面的科学探测。

卡西尼号土星探测器进入太空的主要任务是什么?

卡西尼号是卡西尼—惠更斯号的一个组成部分。卡西尼—惠更斯号是美国国家航空航天局、欧洲航天局和意大利航天局的一个合作项目,主要任务是对土星系进行空间探测。卡西尼号探测器以意大利出生的法国天文学家卡西尼的名字命名,其任务是环绕土星飞行,对土星及其大气、光环、卫星和磁场进行深入考察。

1997年10月,重六吨的“卡西尼”号星际探测器发射到飞往土星的轨道。这是本世纪最后一艘行星际探测的大飞船。

“卡西尼”号将用七年时间飞达土星轨道,也就是在2004年,它将飞抵土星,进入环绕土星运行的轨道。那时,它将会放出一个名叫“惠更斯”的探测器,飞往土卫六。

“惠更斯”将用22天的时间,降到土卫六的表面。当它冲入土卫六稠密的大气层时,速度达到7倍音速,并产生大量的热。“惠更斯”的任务,就是要穿入其大气层,在近3小时的减速下降过程中,把探测大气层时所得到的数据和图象,用无线电信号传送给轨道上的“卡西尼”号飞船,然后再传回地球。人们希望知道,土卫六的表面,是一片汪洋,还是坚实的土地,或者有山有水,二者兼有。研究土星的这颗卫星,将有助于了解地球的发展历程。