MAVEN探測器

MAVEN探測器

MAVEN飛船將是人類首顆專門設計用於考察火星高層大氣的探測器。預計於2013年11月發射,MAVEN探測器將利用所攜8台科學儀器來探測火星上大氣層及其與太陽的相互作用,以掌握火星大氣在太陽活動背景下的表現。

簡介

MAVEN探測器MAVEN探測器
MAVEN探測器是美國火星偵察兵項目下實施的第二項計畫,是在2007年從26個提交方案中挑選出來的。它將對火星的高層大氣、電離層以及火星大氣和太陽風及太陽之間的相互關係進行考察。“MAVEN”探測器重2.45噸,大小類似於一輛公車,上面攜帶8件探測儀器,整個項目花費超過6.7億美元。

諸多線索顯示火星在其早期歷史中曾經比現在更加潮濕。科學家們將藉助MAVEN探測器的數據將考察揮發性成分,如二氧化碳和水汽從火星大氣中向太空散逸在整個火星歷史中所扮演的角色,從而了解火星大氣和氣候,液態水和行星宜居性的演化史。該項目的首席科學家是布魯斯·雅柯斯基(BruceJakosky),來自科羅拉多大學

主要任務

“MAVEN”探測器是“火星偵察兵”計畫下的第二項探測任務,其主要任務期為期1年,將於2014年9月進入繞火星的一條橢圓軌道,然後開展為期一年的探測。在此期間,它將在火星上空150公里至6100公里的不同高度進行觀測,並執行5次俯衝至125公里高度的任務,125公里是火星上層大氣的最下邊界。

“MAVEN”探測器將通過調查此前從未觸及的火星上層大氣,研究火星大氣的逃逸過程,幫助科學家解答火星為什麼會從曾適合微生物生存的行星變成沙漠世界。

具體來說,“MAVEN”將聚焦來自太陽和其他宇宙成員的輻射量及類型,研究這些輻射對火星氣體的影響。科學家認為“頭號嫌疑犯”是太陽,它數十億年來一個分子接一個分子地吞噬火星大氣層。
6個儀器將會探究太陽風如何侵蝕火星高層大氣的頂部——火星的大氣層不像地球大氣層那樣被磁禁止保護。這些儀器中包括一個磁強計,可以測繪火星的電磁場,科學家相信火星的電磁場在火星歷史早期很強大,但是如今只存在於火星地殼的磁化碎塊中。這些磁化碎塊保護了大氣層免受太陽風的侵襲。磁強計的測量,加上另一種儀器對太陽風的觀測,將會幫助研究人員了解大氣層中哪些位置最易受太陽風的剝離。
理解火星當前大氣的構成和動態演化有助於人們將來更安全地登入火星,而且假如是乘飛船的話,還可以利用大氣來剎車。美國航天局希望能在2030年前實現首次載人登入火星的目標。

探測背景

此前的火星探測器已經發現火星大氣的散逸現象。和地球不一樣,火星並沒有全球性的磁場分布,因此在太陽風的轟擊下缺乏保護。這樣的結果便是太陽風粒子將大量的火星大氣外層粒子吹走,逃離了火星。

發射測試

性能測試

“MAVEN”發射現場“MAVEN”發射現場
探測器在2013年8月2日由美國空軍的C-17“環球霸王”運輸機從科羅拉多州的巴克利空軍基地運抵佛羅里達。設在科羅拉多州的洛克希德馬丁公司空間系統分公司設計並製造了探測器本體,並將負責飛船的測試,發射和任務控制。

項目組確認飛船處於良好狀態。他們將探測器從運輸機上卸下,並將其固定在了除塵室內的鏇轉調試台上。並將重新將原先為了運輸方便而拆卸下來的組件安裝上去,並進行發射前的各項測試。最終的測試項目將包括軟體測試,自鏇穩定性測試,以及飛船太陽能帆板展開性能測試等等。

發射深空

2013年11月18日,美國“火星大氣與揮發演化(MAVEN)”探測器發射升空,它將以前所未有的精度研究火星的上層大氣,以幫助科學家揭開火星大氣層變得稀薄之謎。科學家認為,正是由於大氣的逃逸,使得火星的氣候在幾十億年間發生了巨大的變化,而這其中的原因從未被研究過。 如果一切順利,探測器將於2014年9月22日抵達火星軌道,比本月初印度發射的“曼加里安”號火星探測器還要早兩天到達。

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