旅行者号宇宙飞船在过去的四十年里一直在探索我们的太阳系。随着他们40周年纪念日的临近，AAC每周都在关注使这一令人难以置信的壮举成为可能的实验和工程。
为了纪念航行机构即将到来的40周年，所有关于电路正在探索开发这些航天器的非凡工程。
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本周，系列协调员马克·休斯将指导你通过旅行者任务装备进行的红外、紫外线和无线电科学实验。
光与无线电科学
在太阳的光球中产生的光子覆盖了广泛的能量和波长范围。光子离开太阳，向各个方向移动，直到它们在大气或行星及其卫星表面遇到原子和分子。某些波长被反射，另一些波长被透射，有些波长被吸收，然后变成更长的波长再释放出来。
通过将特定波长的透射和反射光的强度通过行星气氛比较，科学家可以确定大气和土壤中存在的组成和相对量的原子和分子。科学家还可以使用这些信息来确定行星或月球的能量平衡。
各种波长的大气吸光度
通过观察通过掩星期间穿过行星或卫星气氛的光或无线电波（当行星的身体阻挡航天器的直接观点时），科学家可以确定原子和分子的数量和类型的大量存在于大气中。
无线电掩星的形象。图片礼貌EUMeTrain
红外干涉仪，光谱仪和辐射计
红外光是电磁能量，即在人类的可见光谱之外。光子的波长是较长的，并且能量比红光的比例低。它对科学家有用，因为峰值红外波长与物体的温度之间存在强烈的相关性。
旅行者号飞船上的红外实验有几个明确的目标:
- 测量行星的能量平衡;
- 地球，泰坦和其他卫星的大气组成;
- 气氛的温度，结构和动力学;
- 云层和气溶胶表面的组成和特征的测量;
- 仪器将观察到仪器的环颗粒的组成和特征和这些卫星的表面的研究。
木星的假彩色图象在近红外光采取的。图片由美国宇航局，esa和埃里奇卡罗科斯（亚利桑那大学）提供
根据这一点Voyager背景(PDF):“该仪器通过使用双干涉仪提供了宽广的光谱覆盖、高光谱分辨率和低噪声当量辐射。可变分辨率的仪器,以及辐射仪的精度,将允许科学家获得各种各样的信息科学问题关于行星的大气和卫星,本地和全球能量平衡和卫星表面的性质和戒指。”该仪器利用两个视场:卡塞格兰望远镜和太阳校准。
射频天文调查
“深空网络”天线发射和接收旅行者号航天器的数据，其频率在千兆赫(GHz)范围内，能够探测到几赫兹的频率变化。当无线电波从地球传送到航天器时，它们被多普勒校正以适应航天器和地球的运动。当无线电波穿过太空到达宇宙飞船并返回地球时，它们会受到行星或月球大气层中的原子和分子的折射和干扰。
研究掩星期间无线电波变化的科学家可以利用这些信息来确定行星的大气和电离层的性质。土星环周围的粒子散射无线电波，分析可以确定平均粒子大小分布和行星环的大小。
并且，正如我们其他文章所指出的那样“航行者”号通讯，多个接收站可以同时记录航天器的变速器，以准确地确定宇宙飞船的轨迹，因为它在周围和附近的行星附近。
紫外光谱仪
紫外光谱仪实验有四个目标：
- 确定行星上部大气的主要成分的分布和泰坦作为高度的函数
- 由于行星和卫星遮蔽了太阳，测量阳光下的紫外线辐射的吸收
- 从三个身体的明亮圆盘测量大气的紫外线释放排放，它们的亮肢，终结器和黑暗侧面
- 确定氢和氦在星际空间中的分布和比例
从Voyager背景(PDF):“该仪器测量的紫外线辐射在1200埃带宽范围内从400到1800埃。它使用了带有微通道板电子倍增器和128通道阳极阵列的光栅光谱仪。在掩星期间，一个固定位置的镜子将阳光反射到仪器上。该仪器掩星时的视场为0.86 × 0.6，气辉测量时的视场为0.86 × 2。紫外光谱仪重4.49公斤(9.89磅)，功率为2.5瓦。”
结论
通过行星的不同层的电磁能量受到存在的原子和分子的影响。通过研究光学和无线电能量的偏差和变化，科学家可以确定行星大气的分子组成，密度和深度。
