輝夜姬號

輝夜姬號

輝夜姬號(日語:かぐや,英語:KAGUYA),又稱月亮女神、月亮女神號是日本於日本當地時間2007年9月13日10時35分發射的月球人造衛星。2009年該衛星在結束任務後主體墜落於月南半球的優湖。

基本信息

簡介

輝夜姬號模型圖輝夜姬號模型圖

輝夜姬號是日本發射的月球人造衛星,耗資2.7億美元,日本JAXA官員表示,該計畫是繼美國“阿波羅計畫”以來最大的月球計畫。輝夜姬號在日本當地時間2007年9月13日10時35分,搭乘H2A-13火箭,從日本南部鹿兒島縣種子島宇宙中心成功升空,開始了它為期一年的探月之旅。輝夜姬號已經歷過兩次延期發射,第一次是從2007年8月16日延期到9月13日,第二次是從9月13日再延期到14日(協調世界時)。

過程

搭載了輝夜姬號的H2A-13火箭升空搭載了輝夜姬號的H2A-13火箭升空

以下時間以發射點時間為準:

2007年9月13日:輝夜姬號在鹿兒島縣種子島宇宙中心升空

2007年10月3日:輝夜姬號進入橢圓形繞月軌道

2007年10月8日:輝夜姬號釋放第一個子衛星

2007年10月11日:輝夜姬號釋放第二個子衛星

2007年10月18日:輝夜姬號用5天時間變軌,進入圓形繞月軌道,在月球上空100公里繞月

2007年11月7日:輝夜姬號傳回由高清晰度攝像機所拍攝的月球表面圖像,同日JAXA公開該照片

2009年6月11日3時25分:JAXA結束任務,讓輝夜姬號主體墜落於月南半球的優湖。

設計

輝夜姬號主要分為三部份:

主衛星

重量:2914公斤

體積:2.1x2.1x4.8米

高度控制系統:三維平衡系統

最大動力:3.5千瓦

任務時間:1年

任務軌道:近圓形軌道

運行高度:離月面100公里

軌道傾角:90度

中繼星(翁)

重量:53公斤

體積:1.0x1.0x0.65米

高度控制系統:假想軸平衡系統

動力:70瓦

最初軌道:橢圓形軌道(100公里x2400公里)

軌道傾角:90度

甚長基線干涉測量星(嫗)

重量:53公斤

體積:1.0x1.0x0.65米

高度控制系統:假想軸平衡系統

動力:70瓦

最初軌道:橢圓形軌道(100公里x800公里)

軌道傾角:90度

主要任務

輝夜姬號在發射20天后會進入橢圓形繞月軌道,之後還釋出兩個子衛星,分別在月球正面和背面運行,用作通訊和采測重力。月亮女神主衛星則將會在35天后逐步進入圓形繞月軌道,飛越月球兩極,於月球上空100公里繞月運行一年。

儀器

輝夜姬號搭載了14台觀測設備,主要用來探勘月球地形,元素分布和月球重力,並尋找岩漿海洋。科學家認為這些數據有助研究月球的形成過程。

輝夜姬號探月衛星發射時共攜帶14項觀測儀器,可分為調查月球表面物質的裝置,調查月球地形與地底構造的裝置,調查月球環境的裝置,調查月球重力分布的裝置,從月球調查地球的裝置及清晰拍攝月球與地球的裝置六大類,另有太陽能板及高增益天線等其他裝置:

調查月球表面物質的裝置

X射線螢光分光計:調查月球表面元素分部狀況的裝置。由於月表受太陽照射吸收X射線,用X射線測定從月球物質釋出的X射線,可觀測構成元素的分部。

伽瑪射線分光計:調查月球表面元素分部的裝置。月球表面的物質吸收宇宙射線,會釋放同為放射線的伽瑪射線。經由此測定,可檢測出元素的存量。同時也可以尋找月球上的水。精確度為過去的十倍。

多波段影像儀:以可見光及近紅外線攝影的裝置。用於調查岩石的種類與分部,解析度為20米,所獲得的岩石分部資訊,精密度為過去的10倍。

譜形儀:從可見光至紅外線的頻寬,觀測衛星正下方500米的狹小範圍。利用將波長約500~2600納米的區域分割成296個加以辨別的方式,連礦物的種類都能標定。

調查月球地形與地底構造的裝置

地貌攝影機:利用向前與向後的兩個攝影機,拍攝月球表面的照片。解析度為10米。透過觀測,可取得月球表面的詳細立體地圖。

月球雷達測深器:利用5兆赫的電波,了解月球地底構造的裝置。運用4根長15米的天線,詳細觀測來自2~5公里深處的反射電波,探索地層的構造等。原理類似魚群探測機。

雷射高度儀:朝向衛星正下方發射雷射光,精密測定光線反射的時間。根據測定的時間計算衛星與月面間的正確距離。調查月球的標高后,製作精密的地形圖,觀測期間將測定3000多萬個地點。

調查月球環境的裝置

月球磁場觀測裝置:月亮女神號所用的磁力計可測量地球磁場10萬分之一的微弱磁場。為避免受衛星本身儀器所發出的磁場干擾,攜帶於長12米的天線桿端。

粒子射線偵測器:利用多部檢測器探查照射月球表面的宇宙射線。未來人類若在月球表面活動,會影響人類的宇宙射線之測定。同時在主衛星面向月球的一測裝設射線偵測器,可調查月球斷層活動的情形。

等離子觀測裝置:探查月球四周等離子的裝置。利用4部感應器觀測月球四周之離子及電子的能量與方向。同時也以反射電子觀測月球表面的磁場異常。

VRAD衛星攜帶的電波源:VRAD衛星發射電波,用於表面重力的精密觀測與電離層觀測。重約50公斤,沿著距近月點100公里、遠月點800公里的橢圓軌道繞行。

調查月球重力分部的裝置

中繼衛星攜帶的中繼器:當月亮女神號飛到月球背面,繼續進行觀測時所用。因可準確測定月亮女神號的軌道,使月球重力的測定達到極高的準確度。重約50公斤,環繞近月點100公里、遠月點為2400公里的軌道飛行。

VRAD衛星攜帶的電波源:VRAD衛星發射電波,用於表面重力的精密觀測與電離層觀測。重約50公斤,沿著距近月點100公里、遠月點800公里的橢圓軌道繞行。

從月球調查地球的裝置

等離子影像儀:可觀測地球的極光等。利用環繞月球軌道飛行的機會,同時捕捉地球南北兩極的極光。

清晰拍攝地球與地球的裝置

高畫質攝影機:共有2台分別為廣角與遠攝的高畫質照相機。拍攝月球看地球升起的“地球現身”首部動畫。一分鐘動畫傳送到地球約需20分鐘。

其它裝置

太陽能板約23平方米,等同於13塊塌塌米的大小。太陽能板的配置方式為單獨一片,非對稱式。

高增益天線負責將觀測數據傳回地球或和子衛星的傳輸。

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