点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:跟踪“朱诺号” 寻找行星探测新方法
首页> 科技频道> 综合新闻 > 正文

跟踪“朱诺号” 寻找行星探测新方法

来源:科技日报2020-01-14 10:07

调查问题加载中,请稍候。
若长时间无响应,请刷新本页面

  朱诺号的首要科学目标,就是研究并理解木星的起源与进化,从无线电信号特征层面反演木星重力场和大气等重要信息。

  深空测控链路上的无线电信号从航天器传播到地球上,被地面接收站接收,其路径上的相位、频率、幅度和极化特性的微小变化,是行星无线电科学探测关注的重点。

  (本版图片来源于NASA)

  近日有媒体报道称,中国科学家通过捕获美国“朱诺号”(Juno)木星探测器发回地球的无线电信号,成功确定了其多普勒频移,并由此确定了其轨道;开展相关试验,是为了测试深空地面控制站能力,以支持中国未来将开展的行星际探测任务。

  上述针对“朱诺号”的跟踪测量试验是如何开展的?行星无线电科学探测可以帮助解答哪些科学问题?未来有哪些应用的方向?科技日报记者采访了参与相关探索试验的中国科学院国家天文台研究员平劲松。

  紧盯“朱诺号” 开展开环跟踪测量

  “朱诺号”木星探测器是美国国家航空航天局“新疆界计划”实施的第二个探测项目。2011年8月5日,“朱诺号”从美国佛罗里达州卡纳维拉尔角升空,于2016年7月6日到达木星捕获轨道,其首要科学目标是研究并理解木星的起源与进化。

  行星无线电科学载荷是“朱诺号”搭载的29类科学载荷中的重要一项,其主要通过1个直径为2.5米的高增益天线与地面进行无线电测量与通信,从无线电信号特征层面反演木星重力场和大气等。

  “‘朱诺号’会不断地向地面传回无线电信号,科学家可以像观测自然天体射电辐射那样进行地面被动测量。然而由于地木之间距离非常遥远,信号十分微弱,想要及时准确捕捉到相关信号,对深空站而言是一项很有挑战性的任务。”平劲松介绍道。

  据悉,我国深空网于2012年初步建成,佳木斯深空站、喀什深空站投入运行,重点支持了嫦娥三号、再入返回飞行试验任务等深空探测任务。为验证我国深空网的跟踪测量能力,并获取行星无线电测量数据,2016年10月至2017年8月期间,北京航天飞行控制中心联合佳木斯、喀什深空站对木星探测器“朱诺号”进行了开环测量试验。

  跟踪“朱诺号”要做哪些“功课”?平劲松介绍道,基于地面的深空站要对“朱诺号”探测器进行跟踪,首先要准确掌握“朱诺号”下行信号的频点分布,以及下行信号到达地面天线接收机端的功率;同时,还要确定“朱诺号”下行发送信号的时刻、时段;此外,基于不同的策略,考虑木星—地球距离上电磁波传输时间,对跟踪天线进行沿着对木星的视线方向逆向精密指向引导也非常关键。

  “基于以上观测必备条件,深空站成功开展了多次对‘朱诺号’跟踪与测量。这次测量试验是中国深空站在地木距离上首次对深空探测器成功开展开环跟踪测量。”平劲松指出。

  无线电探测 解开更多行星谜团

  开展行星无线电科学探测,可以帮助解答哪些科学问题?

  深空测控链路上的无线电信号从航天器传播到地球上,被地面接收站接收,其路径上的相位、频率、幅度和极化特性的微小变化,是行星无线电科学探测关注的重点。

  “通过有效地分析这些数据,可以研究行星及它们卫星的大气和电离层的结构、质量、行星环、彗星迹,同时也可以精密测量行星重力场和行星历表,监视太阳风、行星际磁场活动,并用来检验广义相对论,如探测引力波和引力红移等。”平劲松介绍道。

  事实上,在50多年的太阳系探测历程中,大量的行星科学探测成果并非来自于探测器搭载的“科学”载荷,而是来自于无线电测控和通信链路。月球与深空探测任务中,有相当一部分的科学探测来自于星—地链路的高精度测量。

  谈及行星无线电科学探测技术的应用方向,平劲松介绍,我国深空测控与科学研究联合团队自嫦娥一号绕月探测任务以来,自发形成了该方向的联合研究团队,并实现了探测技术从无到有的发展,优化了月球长波重力场模型并发现月球内部依然活跃;使用地面射电天线探测了火星电离层季节变化特性;以及精密测量了冥王星和卫星的质量与密度。

  他进一步指出,在我国现有的月球、行星探测计划中,可以使用这类方法开展包括月球与行星重力场与内构造、自转动力学、大气电离层的探测,以及开展引力理论的验证探测工作,包括测量高精度的万有引力常数、广义相对论参数,验证等效原理等。此外,通过合理地设计测控链路,还有机会在射电波段开展空间低频引力波的探测。唐 婷

[ 责编:肖春芳 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 【互动小游戏】你晒年夜饭,我来送祝福!

  • 贺新春送锦鲤 《艺术公益大讲堂》拜年啦

独家策划

推荐阅读
据悉,去年国内地震正式速报平均用时572秒,比2018年减少88秒;自动速报平均用时111秒,比2018年减少22秒;自动速报震级平均偏差0.21级,相比2018年精度提高22%。
2020-01-23 09:23
目前,关于下地幔的异常主要由地震波速表征,因此,开展俯冲洋壳在下地幔温度和压强条件下的波速特征研究具有关键意义。俯冲洋壳可以很好地解释下地幔下部的高速异常体和在整个下地幔发现的散射体。
2020-01-23 09:22
买买买,看似一个简单的行为,殊不知,在决定买这个而不是那个的过程中,大脑神经活动可能比预想得更加复杂。此前,有研究指出,“大脑前额叶皮层的神经元负责编码选择项的估值”,也就是说,人们在选择购买某物时,大脑的前额叶皮层发挥了至关重要的作用。
2020-01-23 09:22
在地球历史中,曾经发生过重大的生态系统和环境的突变,导致了多次生物大灭绝事件。利用古生物数据库重建地质历史全球生物多样性模式,揭示地球生命的演化历史,以及与环境变化之间的关系,可以为了解当前的地球生物多样性危机提供重要启示。
2020-01-23 09:20
除草剂目前在农业生产中广泛应用,但常会“误伤”农作物。近期,中科院合肥物质科学研究院吴正岩研究员课题组研制出一种防护剂,如同“植物护甲”,可通过红外线和紫外线照射切换功能,让植物“智能”地选择吸收肥料但“避开”除草剂。
2020-01-23 09:19
“在藏北的伦坡拉盆地,我们又发现了一种鲶,还没命名,正在研究。”近日,在中科院物理所咖啡馆举办的第46期科学沙龙,中科院古脊椎动物与古人类研究所所长邓涛介绍。他以“演化千万载,生命逐山高”为题,讲述了青藏高原和生物共同演化的故事。
2020-01-23 09:16
病理性心肌肥大常见于高血压,心肌病等,发病机制尚不明确,是心血管疾病尤其是心力衰竭的关键病理环节。据曾春雨介绍,这项研究提示人为增强或抑制心肌肥大相关长链非编码RNA表达或可成为心力衰竭的关键治疗手段。
2020-01-23 09:14
“对于新型冠状病毒感染的肺炎病例目前没有特效药物。”22日,在北京市卫生健康委员会召开的防范新型冠状病毒感染的肺炎科普宣教媒体沟通会上,北京中医医院呼吸科主任、主任医师王玉光介绍。
2020-01-23 09:13
22日,记者从教育部了解到,教育部于日前发出通知,要求教育系统做好新型冠状病毒感染的肺炎疫情防控工作。通知指出,各地和学校要摸清寒假期间在校学习生活的学生情况,通过多种形式开展宣传教育,做好留校学生防控工作。
2020-01-23 09:12
据英国《自然·通讯》杂志21日发表的一项环境学报告,德国科学家开展的一项分析研究显示,与人类活动造成的土壤铅污染相比,来自钙钛矿太阳能电池的铅进入部分植物体内的效率是前者的10倍。
2020-01-23 09:11
1月17日,中国农历庚子年新春佳节即将到来之际,在北京人民大会堂举行了在华工作外国专家代表新春座谈会,共庆新春佳节。戴伟刚对中国高教的学生资助体系尤为认同,他说,中国的教育补贴和助学贷款系统非常完善,这让中国青年人对国家产生了强大的向心力。
2020-01-23 09:10
据美国《新闻周刊》网站近日报道,欧洲空间局(ESA)建造了一种原型设施,旨在利用月壤模拟物制造氧气。为利用月壤制造氧气,ESA在位于荷兰的欧洲太空研究与技术中心(ESTEC)建造了氧气生产设施。
2020-01-23 09:08
继2016年在比邻星附近发现比邻星b之后,天文学家最新研究发现,这颗恒星附近可能还存在另一颗行星——比邻星c。相关研究日前发表在《科学进展》杂志上。
2020-01-23 09:07
有人60多岁时心脏依然强健,但肾脏却已开始衰竭;有人可能拥有30岁人的肾脏,却经常罹患传染病。为什么人与人之间衰老过程迥然不同?美国趣味科学网站在近日的报道中称,新研究发现人类存在四种不同的“衰老模式”:免疫、肾脏、肝脏和代谢。
2020-01-23 09:06
据美国《新闻周刊》网站近日报道,美国科学家研制出一种微型设备,能以每分钟3000亿转的惊人速度旋转,刷新了旋转速度最快物体新纪录。
2020-01-23 09:05
美国研究人员近日在《自然·癌症》杂志上发表研究报告称,他们系统地分析了数千种现有药物,发现近50种非肿瘤药物可以杀死癌细胞。研究人员表示,这些新发现不仅有助于推动将现有药物用于癌症治疗,还有助于加速新癌症药物的研发。
2020-01-23 09:04

近日,中国医学科学院发布二〇一九年度中国医学三十九项重大进展,涉及临床医学等六大领域,这些医学重大进展,件件与你我相关。

2020-01-22 16:18
记者从中国卫星海上测控部获悉,1月20日,该部所属的2艘测量船远望3号、远望7号在圆满完成3次海上测控任务后,顺利停靠码头。
2020-01-22 16:17
近日据报道,德国能源巨头意昂集团最近发布的一份研究报告显示,5G网络将大幅增加数据中心的耗电量,由此产生的废热可用于市政供暖。
2020-01-22 09:34
南开大学生命科学学院、药物化学生物学国家重点实验室教授刘林团队通过完全化学小分子的方法,成功将卵巢颗粒细胞重编程为具有生殖系转移能力的诱导性多能干细胞,进而分化为卵子,并通过正常受精获得健康小鼠。
2020-01-22 09:30
加载更多