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“航行者”使命周年庆典系列:简介

2017年6月18日通过马克休斯

2017年夏天,旅行者号飞船将庆祝进入太空40周年。All About Circuits着眼于使这次旅行成为可能的工程成就。

随着旅行者号宇宙飞船进入太空的40年时间越来越近,AllAboutCircuits将每周发表一系列文章来纪念这些成就,提醒读者回顾上一代的电气工程成就。

在接下来的九个周末里,AAC的作者将专注于旅行者任务设计的不同方面。我们希望参与这项计划的读者有机会在下面的论坛或讨论区提供第一手的评论。

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旅行者1号和2号的历史

上面的视频也可以看到NASA的喷气推进实验室

游欧洲

1977年夏天,两架完全相同的旅行者号太空探测器发射升空,其轨道将把航天器带到太阳系的外行星和卫星上。在每一次相遇中,航天器都获得了速度,从而形成了最终的轨道,将它们带出太阳系,进入星际空间。

图片显示了旅行者1号和2号在过去40年的路径。旅行者1号在黄道平面上方移动,旅行者2号在黄道平面下方移动。来源:马克·休斯托马斯。法郎)

Voyager 2于1977年8月20日首次推出,在一条缓慢的道路上,参观了木星,土星,天王星和海王星的行星和卫星。由三个放射性电视热电发电机(RTG)提供动力,并配备了一系列科学实验,它利用了太阳系的独特布置,以便在单一的不间断之旅中访问最外行星。

Voyager 2是两艘航天器的速度较慢,目前正在通过高速公路进行旅行,因为它朝着星际空间的旅行。这也是两个宇宙飞船访问所有四个外部行星(及其卫星)的唯一。虽然在盛大之旅,但它在木星附近送达了〜18,000张照片,〜16,000张照片靠近天王星〜8,000张照片,海王星附近约有10,000张照片。

旅行者2的时间轴显示了历史和选择的关键工程时刻,可用功率输出随着时间的推移而下降

6月1日在1977年9月5日之后推出了16天的6天,旨在更快的轨迹,允许它在1979年3月5日超越旅行者2。它的旅程将它导致到木星和土星,在那里它拍摄了相当的照片,其中拍摄了相当的照片Voyager 2.当它留下了土星的卫星时,它向上转动,在太阳系的路径上。Voyager 1被认为在2012年8月25日进入了星际空间。

Voyager 1时间线显示历史和选择关键的工程矩,随着时间的推移,可用的电源输出下降

周围的行星的布置允许航天器从行星前往行星引力弹弓提高他们的速度和改变他们的轨迹的技术。这种相互作用将动量从行星转移到宇宙飞船。

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由于用于引力弹弓的月球或行星的质量明显更大(20-25个数量级),用于机动的月球或行星的速度变化是微不足道的。

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对于这个较大的物体来说,这种微不足道的影响就像网球从高速行驶的火车前面弹回一样——网球会以新的方向和新的速度离开,而火车只会在不知不觉中减速。

一个宇宙飞船进入地球或月亮附近的空间区域将在地球的质量中心的方向上体验力。当接近移动地球时,脉冲(动量的变化),航天器经历随着航天器经历的脉冲的影响与航天器经历的脉冲发生不同,并且结果是加速的航天器。

由于宇宙飞船接近一个星球,它可以飞到行星行星方向的空间区域,以获得速度,或者它可以飞到行星行程前面的空间区域以减少速度。

关于航天器

Voyager 1和Voyager 2宇宙飞船具有相同的设计和仪器。

在这一系列的文章中,AAC将在旅行者号发射40周年之前的几周发布,研究并解释该任务的几个方面,包括:

  • 力量:三个钚-238驱动的放射性同位素热电发电机为每个航天器提供动力。
  • 通讯:长距离微波通信将控制数据发送到航天器,并从实验返回地球进行分析。
  • 计算机和数据处理:旅行者号的计算机没有微控制器,数据存储在磁带上。
  • 科学仪器
    • 相机:一个宽视场200mm焦距相机和一个窄视场1500mm焦距相机和一组滤镜提供了照片和分析行星和卫星的方法
    • 无线电科学系统:分析来自通信系统的无线电信号的干扰,以推断出干扰物体的质量、密度和形状
    • 红外干涉仪,光谱仪和UV光谱仪:广谱、高分辨率、低噪声的仪器使分析行星和卫星的大气成为可能
    • 三轴磁通门磁强计:两个低场(2pt至50μt)和两个高场(12nt至2 mt)磁力计允许检查行星和卫星附近的磁场以及行星和星际空间
    • 等离子体光谱仪:两个法拉第杯等离子体探测器在星际和行星的水平上分析等离子体离子的速度、密度和压力
    • 低能带电粒子仪器:多个电子探测器(15 keV至1 MeV)和离子探测器(15 keV/核子至160 MeV/核子)(这些用于收集星际空间和行星磁层中带电粒子(电子、质子、离子)的信息。)
    • 宇宙射线探测器:多种粒子探测器(0.5-9 MEV,4-500 MEV,7-100 MEV)确定宇宙射线能谱的组成和测量
    • 行星射电天文学:20 kHz到40.5 MHz无线电接收器研究木星,土星及其卫星的无线电排放
    • Photopolararimeter:偏振滤光片用于研究行星大气的物理性质
    • 等离子体波系统:衡量热等离子体密度和电场部件,而航天器是木星或土星的磁性影数

结论

Voyager Mission是一个高潮的工程令人难以置信的工程,所有这些都涉及电气系统或电路。新的文章将每周展示,我们希望您可以查看每个星期天为新材料进行回复,并在论坛的讨论或下面的意见部分加入。

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