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【寫在2020行星探測(cè)季】人類深空探測(cè)60年(總篇)

2020-07-22 20:14 作者:原來是大劉鴨  | 我要投稿

? ? ? ?百度的原帖是10年前了,10年后我們?cè)贐站重新將人類的深空探測(cè)傳奇持續(xù)記錄,尤其是當(dāng)中國(guó)、阿聯(lián)酋、印度等新玩家進(jìn)入的時(shí)代,航天迷更有一份責(zé)任以長(zhǎng)貼記錄中國(guó)等非OECD國(guó)家加入國(guó)際深空探測(cè)行列。接下來的一個(gè)月里,我們將梳理人類這60年來放出去的探測(cè)器。

??? ? 人類自從1957年發(fā)射第一顆人在地球衛(wèi)星后,就開始了漫漫空間探測(cè)之路。從1959年蘇聯(lián)發(fā)射第一顆探測(cè)月球的探測(cè)器開始,人類對(duì)于宇宙其他天體的探測(cè)活動(dòng)已經(jīng)走過了一個(gè)甲子。這一個(gè)甲子中,人類對(duì)于宇宙的認(rèn)識(shí),超過了以往200多萬年的總和。時(shí)間進(jìn)入21世紀(jì),深空探測(cè)已經(jīng)不再是美蘇等航天霸主的專利,歐空局、日本、中國(guó)、印度、以色列、阿聯(lián)酋等國(guó)都加入了探測(cè)行列。

這里所說的深空探測(cè),特指以下內(nèi)容:

1、所有離開地球軌道及以探索太陽(yáng)系為目標(biāo)的航天器(包括發(fā)射失敗的航天器)

2、離開地球軌道但不是為了探索太陽(yáng)系的探測(cè)器(如空間天文臺(tái))

3、以探測(cè)深空為主要目的的繞地衛(wèi)星(如哈勃太空望遠(yuǎn)鏡)


? ? ? ? 從1958年人類開始向月球發(fā)射探測(cè)器到今天(7月22日),人類已經(jīng)向外太空發(fā)射了214個(gè)與深空探測(cè)相關(guān)的天體。

人類深空探測(cè)總表(2013版)來自維基百科

上面那張表太復(fù)雜了,我們一個(gè)個(gè)拆開看看!

【月球】早期的月球探測(cè)器數(shù)量繁多,任務(wù)通常只有拍攝月表、做一些簡(jiǎn)單的觀測(cè),而且是利用飛掠或是硬著陸等較為不精確的方式探測(cè)月球,之后逐漸發(fā)展出環(huán)繞月球、軟著陸月球等較為復(fù)雜的任務(wù)模式。60年代美國(guó)阿波羅載人登月計(jì)劃,是迄今為止人類唯一前往其他天體的成功計(jì)劃。1976年之后,人類的月球探索陷入了20多年的低潮期。直到2005年后,中日印等國(guó)開始在月球探測(cè)中發(fā)力,2015年后,Google的Xprize計(jì)劃,讓更多商業(yè)公司參與其中。總的來看,月球計(jì)劃風(fēng)險(xiǎn)依然很高,尤其是著陸階段。

60年來,人類向月球執(zhí)行任務(wù)總數(shù)達(dá)到145次,其中成功77次,成功率僅為35%

? ? ? ?說起來當(dāng)今很多人說中國(guó)和美國(guó)俄羅斯有XXX年的差距,當(dāng)然差距是怎么形成的我們要從他們對(duì)待月球探測(cè)的態(tài)度。當(dāng)蘇聯(lián)人在1957年發(fā)射第一顆人造衛(wèi)星之后,緊接著大家開始爭(zhēng)先恐后地向月球上扔?xùn)|西,甭管方的圓的三角的,只要有火箭就往上面仍。一開始時(shí)候大家的火箭技術(shù)很一般,測(cè)控能力有限,因此失敗是常有的事情。那年頭探測(cè)器能飛躍月球就算賺到,能撞到月球上就算是血賺!直到1966年,月球9號(hào)終于實(shí)現(xiàn)人類在月球的軟著陸。要說那個(gè)年代也是進(jìn)步迅速,1968年人類就實(shí)現(xiàn)了載人環(huán)月,第二年就實(shí)現(xiàn)了載人登月,想想近年NASA的巨型火箭咕了又咕的現(xiàn)實(shí),不得不感嘆我們還在航天史上的螺旋里面玩。

冷戰(zhàn)時(shí)期:美蘇向月球瘋狂地扔?xùn)|西(包括人),現(xiàn)在主要的航天技術(shù)基礎(chǔ)就是那時(shí)候打下的!

? ? ? ?隨著1976年,蘇聯(lián)的月球23號(hào)采樣返回后,兩大超級(jí)強(qiáng)權(quán)紛紛轉(zhuǎn)向近地軌道的空間站,月球也就消停了14年。直到90年代,也只有美日等國(guó)發(fā)射了少數(shù)探測(cè)器,當(dāng)然目的也更加務(wù)實(shí)——找水?。ㄏ乱黄獙?huì)細(xì)講)。2003年后,歐洲、日本、中國(guó)、印度等國(guó)開始紛紛上馬探月工程。傳統(tǒng)強(qiáng)權(quán)美國(guó)使用軌道器,瞄準(zhǔn)了月球的土壤研究;中國(guó)和印度紛紛采用蘇聯(lián)當(dāng)年的“繞”“落”“回”三步走(當(dāng)然三哥的進(jìn)度不盡如人意),借此通過對(duì)月探測(cè)一步步完善自己的航天技術(shù)體系。

1976年之后,長(zhǎng)達(dá)近20多年沉寂之后,美國(guó)日本歐洲中國(guó)印度等國(guó)圍繞純科學(xué)探索目的,開展月球土壤、水分、礦產(chǎn)等探測(cè)。(根據(jù)公開資料整理)

【火星】

? ? ? 60多年來,人類執(zhí)行火星任務(wù)59次(共49個(gè)探測(cè)器)。早期火星探測(cè)多以短任務(wù)型態(tài),運(yùn)作時(shí)間不長(zhǎng),而且美國(guó)與蘇聯(lián)通常一年在火星發(fā)射窗口會(huì)發(fā)射兩艘,以防任務(wù)失敗。自從火星全球探勘者號(hào)發(fā)射后,美國(guó)開始了新一波的火星探測(cè)計(jì)劃,即每26個(gè)月發(fā)射至少一艘探測(cè)器至火星。

60多年來,人類一共向火星執(zhí)行60次任務(wù)(包括搭載),其中成功24次,成功率不到50%

? ? ? ?從年代看,人類在1960-1975年有探測(cè)火星的高峰,蘇聯(lián)對(duì)火星探測(cè)失敗率極高,同時(shí)也創(chuàng)下過火星三號(hào)(人類第一次火星成功軟著陸)的壯舉,而海盜號(hào)是冷戰(zhàn)時(shí)期火星唯二的火星表面成功探測(cè)記錄。

? ? ? ?冷戰(zhàn)后,美國(guó)和歐洲在火星探測(cè)攜手并進(jìn),美國(guó)目前已成功發(fā)射5個(gè)火星軟著陸器,2020年毅力號(hào)將前往火星。歐洲曾發(fā)射兩個(gè)火星軟著陸器,但全部失敗。印度是全球第一個(gè)首次發(fā)射就成功繞火星的國(guó)家,阿聯(lián)酋是中東國(guó)家第一個(gè)發(fā)射火星探測(cè)器的國(guó)家。

人類探測(cè)火星年表(根據(jù)公開資料整理)

【金星】

? ? ? ?金星是地球的姊妹星,二者的其質(zhì)量和體積非常接近。人類進(jìn)行探測(cè)始于上世紀(jì)50年代末,蘇聯(lián)曾經(jīng)多次向進(jìn)行發(fā)射探測(cè)器,且成功完成金星表面著陸和成像。美國(guó)則有水手計(jì)劃、先驅(qū)者計(jì)劃、麥哲倫計(jì)劃等,對(duì)金星成功進(jìn)行雷達(dá)成像。

60多年來,人類一共向金星執(zhí)行55次任務(wù)(包括引力彈弓探測(cè)),其中成功36次。由于金星表面條件過于惡劣,因此著陸后探測(cè)器最多只能工作不到一小時(shí)就被熱壞或壓扁

? ? ? ?冷戰(zhàn)時(shí)期,探測(cè)金星的主力是蘇聯(lián)。早期射一個(gè)敗一個(gè),導(dǎo)致美國(guó)的水手2號(hào)成為第一個(gè)飛躍其他行星的探測(cè)器。3年后,金星3號(hào)發(fā)射的著陸器成功到達(dá)金星表面,成為人類第一個(gè)著陸在其他行星的物體,此后蘇聯(lián)不斷地向金星大氣派出降落器,從數(shù)據(jù)分析中發(fā)現(xiàn),400多度的高溫,300多個(gè)地球大氣壓,外加劇毒的硫化物,這樣的金星簡(jiǎn)直是超級(jí)地獄。即便如此,大家都想看下金星表面是啥樣子。直到金星9號(hào)和10號(hào)才從金星地表拍攝照片回地球。

美國(guó)在火星上順風(fēng)順?biāo)?,但?duì)金星興致寥寥,先驅(qū)者金星計(jì)劃是金星大氣探測(cè),80年代末才有麥哲倫號(hào)從軌道上對(duì)金星金星雷達(dá)成像。

美國(guó)對(duì)金星探測(cè)較少,僅有水手、麥哲倫、先驅(qū)者金星。蘇聯(lián)對(duì)金星探測(cè)非常熱衷,成果相對(duì)豐碩,金星7號(hào)成為人類第一個(gè)在另一個(gè)行星軟著陸的物體,金星表面唯一的照片是金星9號(hào)拍攝


【水星】

水星是離太陽(yáng)最近的行星,但探測(cè)起來這顆衛(wèi)星反而是最為困難的,因?yàn)榻咏?yáng)需要的速度增量遠(yuǎn)高于外太陽(yáng)系其他行星,因此到目前為止人類對(duì)于水星探測(cè)非常少。目前只有水手10、信使號(hào)、貝皮可倫坡號(hào)三個(gè)探測(cè)器做飛掠或環(huán)繞飛行。


【外太陽(yáng)系各大行星】

木星作為太陽(yáng)系最大的行星,其龐大的體量下,已知有60多顆衛(wèi)星環(huán)繞,成為“木星系”。對(duì)于木星的探測(cè)始于20世紀(jì)70年代,主要以美國(guó)為主,先后有先驅(qū)者11/12、旅行者1/2、伽利略號(hào)、卡西尼惠更斯、朱諾號(hào)、新視野號(hào)等飛船以環(huán)繞或引力彈弓飛掠等方式探測(cè)過。

土星和木星類似,土星的探測(cè)重點(diǎn)在于其龐大的光環(huán),以及奇特的衛(wèi)星。在卡西尼之前,美國(guó)僅有旅行者1號(hào)2號(hào)探測(cè)過,1997年發(fā)射的卡西尼號(hào)則是一口氣將土星和衛(wèi)星系統(tǒng)看了個(gè)遍,直到2017年壽終正寢。

? ? ? ?天王星和海王星目前只有旅行者2號(hào)與1986年和1989年兩次短暫的飛過,之后大多采用哈勃空間望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行觀測(cè)。

探測(cè)外太陽(yáng)系行星的探測(cè)器列表(根據(jù)公開資料整理)

【彗星、小行星、矮行星】

? ? ? ?彗星、矮行星及小行星探測(cè)主要是要了解太陽(yáng)的起源,這些星體的體積通常都不大,移動(dòng)速度快,光度較弱,因此人類目前對(duì)相關(guān)的研究較少。最早的太陽(yáng)系小天體探索始于1986年哈雷彗星。當(dāng)時(shí)由日本、歐洲、蘇聯(lián)等國(guó)率先組成哈雷彗星聯(lián)合探測(cè)活動(dòng)。隨后美國(guó)的伽利略號(hào)在前往木星過程中對(duì)兩顆小行星探測(cè)。進(jìn)入本世紀(jì),日本在小行星探測(cè)方面異軍突起,先后發(fā)射隼鳥號(hào)和破曉號(hào),取得一定成果。美國(guó)則有星塵號(hào)、曙光號(hào)、深度撞擊、OSIRIS等計(jì)劃,歐洲有羅塞塔號(hào),并釋放了菲萊小機(jī)器人。中國(guó)則利用嫦娥2號(hào)與小行星4179接近的契機(jī),于2012年近距離拍攝。

2006年,國(guó)際天文聯(lián)合會(huì)將冥王星降級(jí)為矮行星,自從1930年發(fā)現(xiàn)后,僅在2015年由新視野號(hào)以高速飛掠時(shí)拍攝過冥王星45%的表面。

谷神星作為木星與火星之間最大的矮行星,目前有曙光號(hào)(Dawn)環(huán)繞探測(cè)。


分年份看,1960-1970年代這20年是人類探索深空的高峰期(以發(fā)射次數(shù)計(jì))
分國(guó)家看,美蘇兩國(guó)深空探測(cè)優(yōu)勢(shì)太大,其他國(guó)家要加把勁


【寫在2020行星探測(cè)季】人類深空探測(cè)60年(總篇)的評(píng)論 (共 條)

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