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新视野号的目标就是探测太阳系的第9号行星,也就是冥王星。个探测器NASA前前后后花了5亿美元这笔钱说多不多说少不少,大概是个中不溜的位置。因为冥王星太远。飞一趟时间太漫长,为了速度能快一点,压缩在10年之内,这颗探测器就不能做的太大。这家伙只有400多公斤重,大小跟一架三角钢琴差不多。要去遥远的冥王星,在那个地方,你就别想靠太阳能电池发电了,它只能用上了核电池。 2006年的1月份,新视野号从卡纳维拉尔角用宇宙神5号运载火箭发射。这颗探测器上还带着冥王星的发现者克莱德汤博30克的骨灰,也算是对他的一种纪念。克莱德汤博,他是在1930年左右发现的冥王星,当时正好是美国大萧条。美国人日子都过得苦巴巴的,好不容易有了这么一个重大的科学发现,所以美国人就很开心。甚至迪斯尼都把米老鼠他们家那条宠物狗起了个名字叫做普鲁托,也就是冥王星的意思。 但是大家谁都没想到,就在新视野号发射7个月以后,冥王星被国际天文联合会从大行星的名单里除名了,给踢出去了。冥王星被降格成了矮行星。从此咱们太阳系里面只有八大行星,再也不会增加新成员了。一帮子美国科学家出于民族自豪感,还挺伤心的。 那冥王星为什么会被降级呢?说白了还是因为它不够大,它太小了。这时候,科学家们已经在遥远的柯伊伯带,在海王星轨道之外发现了几颗新的小天体,这些小天体的尺寸似乎跟冥王星差不多大,甚至还有可能比冥王星更大。那问题就来了,如果冥王星算作大行星,那新发现的这几颗算不算呢?在遥远而黑暗的柯伊伯带,是不是还有一大堆这种类似的玩意儿存在呢?这下问题就大了……
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现在回到最根本的问题:火星本身已经够有意思了,为什么还要费劲去探测它身边的小卫星?主要是因为从火星上直接采样返回,难度实在太大了。像咱们天问3号那样,从火星表面打个洞,然后把样品带回来,日本人实在是做不到,他们没有长征5号这样的大火箭。他们只能退而求其次,从火星的卫星上取样返回,难度要小太多太多。 另外呢,这两颗卫星太奇怪了,奇怪到科学家为它们的来历吵了几十年。我们想要搞清楚火星的历史,那就先从卫星开刀。这也是一个相对低成本的选择。 火卫一和火卫二都很小,形状极不规则,像两颗被啃过的土豆。火卫一大约是27公里长、22公里宽、18公里高,火卫二更小,大约15公里长、12公里宽、11公里高。它们表面很暗,反照率只有7%左右,比煤炭还黑。更让人疑惑的是密度:火卫一密度约1.9克每立方厘米,火卫二更低,只有1.5克每立方厘米。普通岩石的密度一般在3左右,说明它们要么内部非常疏松,像一堆碎石被引力勉强聚在一起;要么含有大量水冰或碳质物质。
嫦娥7号这台探测器不仅仅是一个探测器,而是一个标准的4件套。首先是轨道器,这个东西就是在月球轨道上转悠。它的主要活儿是两件事:第一,对月球南极地区做高精度遥感探测,拍地形、拍光照分布,给下面的着陆器"画地图",告诉它"你往那个方向飞,落地坐标是这儿";第二,它是通信中继。你想啊,月球南极那个位置,从地球直接看,视线条件极差——每个月能直接通信的时间很有限,俯仰角低,还老被地形挡住。所以月面上的着陆器、巡视器、飞跃器,跟地球说话,都得通过轨道器转发。相当于你在月球南极架了个"基站"。当然,鹊桥2号中继通信卫星也可以提供通信支持。 所以啊,轨道器上装的是最基本的仪器仪表,说白了就是画地图用的立体相机和雷达,以及探测物质分布的一大堆谱仪,比如看红外线的,看中子谱的。还有一些探测空间环境的仪器。 接下来就是着陆器了,这个着陆器也是一大包的东西,它要实现在月球的南极高精度定点软着陆,注意是"定点",不是"落地就算",是精确落到预定的那个点上。着陆之后它本身也是一个固定观测平台,在原地做长期的原位勘查,相当于一个"不动的观察哨"。 所以,着陆器上的仪器主要是立体相机、月震仪、环境探测器系统、月球望远镜和尘埃电场探测器。月震仪是咱们中国第一次研制,尘埃电场探测器是俄罗斯制造的,算是国际合作。当然,还少不了意大利人做的角反器。意大利人特别擅长研发角反器,很多角反器都是他们做的……