2015年7月15日 星期三

NASA探測器周二飛掠冥王星

     「新視野號」飛行器2006年發射,利用引力拋射效應在木星加速,飛向冥王星。

經過九年半、30億英里(約合48億公里)的飛行,NASA的「新視野號」(New Horizons)探測器將在周二掠過冥王星。此次探測任務的管理人員相信,他們已經瞄準得足夠精確,時速3.1萬英里的探測器將在飛經一個90英里長、60英里寬的矩形區域時,與冥王星的距離達到最近。

就準確度而言,這就像是開車從紐約去舊金山,最終抵達的地點離出發前選定的停車位誤差不到5英尺。

一個電腦程序計算了必要的飛行軌跡,包括藉助木星引力獲得加速度。這個過程和數十年前以類似方式探索外太陽系的「先驅者號」(Pioneer)和「旅行者號」(Voyager)探測器基本一樣。

基本公式就是牛頓第二定律F=ma,F指各種力的總和。

然而,細節很重要。「我們過去向月球發射過探測器,但發生了偏離,」冥王星探測任務負責人馬克·霍爾德里奇(MarkHoldridge)說。「非常容易出錯。」

計算得把太陽和各行星的引力作用考慮進去。小型推進器在讓「新視野號」旋轉的同時,也導致其稍稍偏離航向。就連充當探測器電池的那一大塊鈈散發的熱量,也產生了少量的推力。照射到探測器上的太陽光產生的少量壓力也一樣。所有因素都必須考慮進去。

兩個導航團隊獨立計算,然後對結果進行對比和校準。這麼做會避免出現1999年那樣的錯誤。當時,公制單位和英制單位混淆導致NASA的火星氣候軌道器(Mars Climate Orbiter)稍稍偏離航向。進入軌道時,該軌道器進入大氣層太多,最終被撕碎。

計算是不完美的,因此在九年半的時間裡,「新視野號」還曾九次點燃推動器,進行小的航向修正。距今最近的一次發生在兩周前。

自那以後的1100萬英里飛行中,「新視野號」一直是在朝着前述矩形區域的中心滑行。

「想想真是很不可思議,」霍爾德里奇說。 

來源:紐約時報中文網

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