澳门新葡亰娱乐网址 澳门新葡亰官方登录 火星救援背后有一个真实的故事——史上最牛X的轨道专家:借颗卫星玩玩(转)

火星救援背后有一个真实的故事——史上最牛X的轨道专家:借颗卫星玩玩(转)



>国际日地探测卫星3号/国际彗星探测器美国

话说,今天要说的,是一个宇航太空界的传奇老爷爷的故事。
这个故事里会有一些航天方面的知识。我会尽量用简单的语言讲述的。

国际彗星探测器,也叫国际日地探测器3号,重390千克,由美国和欧洲空间局1978年8月12日,用德尔塔运载火箭发射。1986年3月28日探测了哈雷慧星周围的环境特性。这次对哈雷慧星回归的探测,使人们得到了一幅比较完整的哈雷慧星图像,现在还留在一365天为周期的太阳轨道上,并将2014年8月回到地球附近。

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结构特点使用情况结构特点

他叫Robert
Farquhar,之前在美国NASA工作了几十年,参与了很多太空探测项目。
他最擅长的,就是卫星轨道的计算。别人都说,他能把任何飞船送入人们想要送去的任何地方。他就是“轨道计算的大师”。
在NASA里工作过的人都认识Robert,
都觉得他是全NASA最聪明的人。他计算的轨道永远是对的。别人的不可能在他的手里都能成为现实。
他的想法永远有很多,NASA里几乎每个人都有被Robert拉到一旁,然后被Robert推销他的古怪想法的经历。
而且,他的很多奇思妙想,总能奏效。
而在Robert职业生涯里最传奇的一次经历,还要从当年直接“借走”NASA的一颗卫星说起。
这颗卫星,叫国际日地探测卫星-3, 缩写叫ISEE-3。

美国启用还在太空运行但已完成探测任务的国际日地探测卫星3号来担负探测哈雷慧星的使命。它是1978年8月12日发射上天的。美国把它的轨道以修正,利用星上的6台仪器观测慧星,并易名为国际慧星探测者。1986年3月28日从哈雷慧星背日面的慧尾掠过时,探测了哈雷慧星周围的环境特性。

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使用情况

这是一颗主要用来探测太阳粒子的卫星。当时,主导这个卫星项目的,就是Robert。
这颗卫星被发射到了一个地球和太阳之间的L1拉格朗日点上的一个叫“光晕”
Halo的轨道上。在这条轨道上,卫星受到的太阳和地球的引力相抵消,不用耗费什么燃料就可以在停留在地球和太阳之间相对静止的运行。
这是人类历史上第一颗被发送到L1拉格朗日点的卫星,而算出这条“光晕”轨道的人,就是Robert。
这条轨道,就是他当年的博士论文。

国际日地探测器分别于1985年和1986年探测了贾可比尼-秦诺彗星和哈雷彗星。

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 这个探测器在这个点上观察太阳观察了5年,卫星的使命也即将结束。
然而,在那个时候,全世界的宇航科学家们都在做一件事情:哈雷彗星。

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那时,这颗全世界最著名的彗星马上就要在1986年回归地球(每76年才回归一次)。
在那个太空竞赛的年代,俄罗斯、欧洲和日本都争相发射了彗星探测器,准备要在1986年探测哈雷彗星。这些彗星探测器提前几年就开始向哈雷彗星飞奔,史称:
哈雷舰队。
然而,哈雷舰队里并没有美国的探测器。
美国表示,彗星任务太花钱,他们不准备去探索。
然而,就在这样的大环境下,突然有一天,Robert开出了新的脑洞。
 
我这颗卫星不是已经完成任务使命了嘛?
不如我直接让他变个轨道,直接拿去探索哈雷彗星好了。我计算过了,完全可以去到! 
恩,他自己计算出了一个复杂的轨道。先让这颗卫星返回地球,环绕N圈,利用月球的重力加速,去追赶彗星。
让我们来感受一下他算出的这个轨道:

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本来卫星一直稳定在1的位置,后来他让卫星返回地球附近,环绕几圈,利用月球引力加速,拐了3-4-5-6好几圈,最后离开地球,在7的位置跟两颗彗星相遇。
另一个动画看是这样的:

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放到几百年前,在牛顿或者开普勒的年代。如果有任何一个然敢画出这样的轨道的人。都会受到毫不留情的取笑,因为这轨道中的一切,都不符合牛顿和开普勒定律的基础。
然而在他的计算和现代科技的结合下,这真的发生了。

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他的想法提出后,还没有得到NASA
100%的同意,他就开始了整个项目。既然木已成舟,NASA也只得由得他继续做下去。
从此,这颗这颗ISEE-3卫星,正式改名叫 ICE(国际彗星探测器)。
在他一切精密的计算和计划下。他成功了!
1985年的9月。在世界上其他所有国家发射的卫星到达哈雷彗星之前。这颗卫星就已经穿越并探测了一颗叫Giacobini-Zinner的彗星(正好在哈雷之前路过的另一颗彗星)

又在一年后的1986年,它探测了哈雷彗星。(他计算的一条轨道,正好能穿越两颗彗星的慧尾)

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就这样,他的这颗卫星,不但成了世界宇航史上第一个探测彗星慧尾的探测器,还成为了第一个两次探测两颗不同彗星慧尾的探测器。
他靠他的这颗几乎要退役的卫星,又一次赢得了太空竞赛的胜利。
“我们打败了所有国家,”Robert后来回忆说,“欧洲的航天局,俄罗斯的,日本的。”
连当时里根总统也给他发来了祝贺信。
当时有不少还指望着这颗卫星继续观测太阳的科学家。曾经各种写文章抨击他,说是他“偷走了他们的这颗卫星”。
Robert当时回应说。那不叫偷。那叫借!借知道么!
 因为在完成探测彗星的任务之后。他又给卫星设定了一条轨道,让它31年之后的2014年重新回归地球。就这么一条:

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嗯。31年。
这一次。Robert第一次向世人展示了他真正的才能。之前大家只知道他牛,没想到到他居然这么牛。之前大家只是知道他鬼点子多,没想到他真的能把这些鬼点子都实现。

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Robert和他的妻子和女儿在ISEE-3卫星前的合影
在那之后,这颗卫星离地球越来越远,后来也就断了联系。
让我们再来说说他的另一个传奇计划。
那是十年之后的1997年,那一年,他主导了一个叫NEAR的探测项目。这是一颗探测一颗名叫爱神星的小行星的探测器。

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Robert设计了一整条探测的轨道,精确的,在2000年2月14号情人节这天,把探测器送入了爱神星的轨道,在爱神的重力怀抱里开始围绕运行。
整个探测器围绕着爱神星探索了接近一年,研究了各种数据。
在任务即将结束的时候,Robert又有了新的想法。
反正既然这颗都已经完成任务了,不如再让我利用一下。直接把它降落到爱神星的表面怎么样!
澳门新葡亰官方登录,然而,只有一个问题,这颗探测器长这样的:

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当时设计的时候,就没准备让它降落在小行星表面过,就没有设计过任何可以辅助着陆的系统,它的设备也没有任何可以抵抗减震的设计。
不过。Robert显然已经算计好了一切。
正当他打算实施的时候,他的小心思被他的上司发现了。
上司跟他说,这太扯淡了,你想都不要想!
上司担心这会让探测器直接坠毁在爱神星表面,变成NASA在全球宇航界的笑话。
不过,了解Robert的人都知道,这么一个“No” 在他眼里就是绿灯的标志。
最后他说服了上司,他决定实施计划,因为,他早就算好了一切。
这一天,他在一个节目上宣布了这次着陆的全过程。

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