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新的雷达技术帮助找到了失联8年的月球卫星

时间:2017年03月14日 信息来源:NASA中文爱好者团队 点击: 【字体:

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DSS-14天线,直径70米,位于戈德斯通(Goldstone)深空通信大楼。1966年3月18日,DSS-14首次接收到了首艘抵达火星的探测器(水手4号)传回的信号,因此DSS-14又被称为火星天线。来源:NASA/JPL-Caltech

新的雷达技术

在地球轨道寻找废弃的航天飞船和空间碎片可能是一项技术挑战,在月球轨道探测这些对象就更加困难。光学望远镜是无法搜索到隐藏在明亮月光下的小型目标。

然而位于NASA的喷气推进实验室(JPL)的科学家们,开创了一项新的星际雷达(interplanetary radar)技术应用,并将其运用到月球轨道上的探测器,其中一个是目前运行正常的月球勘测轨道飞行器(LRO),另一个处于休眠状态月船1号(Chandrayaan-1)。

通过新型的雷达技术,NASA找到了印度一艘失联许久的月球卫星——月船1号,最后一次和这艘飞船的通信是在2009年8月,月船1号迄今已失联近8年。月船1号是一个立方体卫星,体积非常小,每一边大约1.5米长。

月船一号

  

  月船一号模拟图,由Dan Roam制图。

月船一号是印度的首颗绕月卫星,2008年10月22日在斯利哈里柯塔岛发射,本身还携带了一个月球撞击探测器,于2008年11月从月球轨道释放,和月面撞击后,揭示了月球极低表面有水冰的迹象。对此感兴趣的朋友,请阅读这里:https://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/ice/ice_moon.html

另外,印度预计在2018年初发射月船二号卫星。

找到失联卫星的过程

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这张计算机生成的图像,描绘了2016年7月2日,太阳系雷达戈德斯通探测到月船一号的位置。在上图中,紫色的圆圈位于月面165公里上空,表示雷达波束可在月球轨道探测的范围,宽度200公里。一旦航天器进入雷达波束照射的区域,如上图右上角白框中,就会反射一个非常强的回波。来源:NASA/JPL-Caltech

发现的过程如下,喷气推进实验室团队使用戈德斯通口径70米的天线,向月球南北极上空约165公里的位置(定点守候),发射了雷达波束,通过轨道计算得出,如果月船一号仍然位于月球表面200千米上空的轨道,那么将有回波反射回地球,被100米口径的绿岸天文望远镜接收到。

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2016年7月3日,月船一号飞越月球南极上空时的雷达图像。当天一共捕获了4张月船一号的雷达影像,这是其中的一张。来源:NASA/JPL-Caltech

随后,喷气推进实验室根据返回的数据,估计了月船一号的速度和目标距离,该信息随后用于更新月船一号的轨道预测。


(作者:佚名)
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