深空揭示了它的秘密
喷气推进实验室的研究人员长时间失去了安静的休息。 他们被发现所激动,他们睡在碎片中,当他们醒来时,他们又匆匆赶到自动行星际站“旅行者号”的飞行控制中心。 在这里,数字机器以惊人的速度运行,将数千比特的信息(由宇宙和大气干扰扭曲)转换成电视镜头,细长的图形和无穷无尽的数字。 屏住呼吸的人正在看着接近土星的屏幕彩色图像。
33万公里 剩下的太空侦察到这个星球。 今年的4已经在航天发射场推出以来已经过去了很长一段路,漫长的道路在航行者身后延伸了10亿公里的2。 安全越过危险的小行星带及其无尽的陨石体。 脆弱的电子设备经受住了太阳系最大行星 - 木星附近的世界空间和电磁风暴的残酷寒冷。
前进? 在Voyager开始8年飞往最遥远的行星,天王星和海王星之前,与土星附近的石块和浮冰相撞的风险。
......在控制中心的人眼前,出现了一张宏伟的画面。 土星上面挂着一条巨大的“项链”,几乎占据了电视图像的整个画面。 一个金黄色的行星,在雾中几乎看不到极地和杂色带的灰色帽子,在天空的黑色深渊中扫过并旋转。
研究人员把目光锁定在着名的土星环上,这些土星几个世纪以来一直困扰着天文学家。
伟大的伽利略是第一个注意到土星外观奇怪的东西。 伽利略的望远镜太弱了,科学家认为土星有一个像糖碗一样的把柄。 仅仅半个世纪之后,克里斯蒂安惠更斯证明了行星两侧奇怪的半圆只不过是薄而环很宽。
距行星33万公里。 在屏幕上有三个土星环,在望远镜的帮助下长时间打开:A,B和C.但是,在空间图像的框架中,人们可以注意到从地球上看不到的东西。 首先,戒指结构的复杂性及其惊人的色彩。
最大的戒指 - 外圈 - 闪耀着银色,中间的一个略带红色,内层则是深蓝色,它是半透明的,精确地由薄的,几乎没有形状的物质制成。
8万公里。 在电视上,图像只适合土星半球的第四部分。 在这个星球的一侧,两个卫星紧紧地依偎在一起 - 特提斯和迪翁。 但是科学家正在积极地回归研究戒指。 不是三个,而是相互嵌入七个环。 在这里他们是新发现的:F在旧A之外,G在新F之外,E是离地球最远的最宽环,D是最接近土星的。
但它是什么? 比较照片,专家看到每个大环被分成许多狭窄的几乎没有明显的“箍”。 在一张照片上,他们计算了95! 即使在环A和B之间的数千公里的4的黑色“失效”宽度中,科学家们仍然认为它是空的,他们计算了数十个薄的“箍”。
2万公里。 旅行者仪器的目标是快速接近土星最大的卫星泰坦。 它的大小超过了水星。 天文学家的觉醒很容易理解。 泰坦是整个太阳系中唯一具有强大气氛的卫星,其强度比地球厚10倍。 “旅行者号”以数千公里的6,5飞越泰坦 - 比距地球到月球的距离更近60倍。 然而,科学家在屏幕上看不到什么 - 被泰坦大气层浓雾所阻止,类似于化学烟雾。
1万公里。 在屏幕上,耀眼的光芒 - 土星的第二大卫星。 所有这些都是陨石坑 - 连续的太空轰炸持续了数十亿年。 另一颗在宇宙天鹅绒黑暗中闪闪发光的卫星进入了相机的视野。 这是Diona,它比土星系统的任何其他物体更像我们的月亮,只有Dion上的“海洋”被冰冻的熔岩所覆盖。 到处可见水冰,耐用,像石头。 白色“安全带”网络讲述了从深处逃逸的水立即冻结的地方,被霜冻所包围。 Dione的表面温度减去180°С-这里太阳照射的900倍于地球轨道。
卫星土卫二的表面。 总土星62月亮
在研究人员的眼前航行之前未知的卫星Saturn-12(S-12)。 令人惊讶的是:它与迪翁处于同一轨道。 在这种情况下,S-12总是在轨道圆的距离1 / 6处飞越Dione。 在天体力学中,这种现象称为轨道共振。
300千公里。 很快与土星约会。 从侦察兵的左侧,好像欢迎他的到来,Mimas出现了。 他有一种奇怪的表情。 数十亿年前,这颗卫星与一个巨大的天体相撞 - 一股巨大的力量,爆炸从Mimas的身体中摧毁了如此多的冰和石头,形成了一个深度为9,宽度为千克的130火山口。 火山口占据了卫星半球的第四部分!
101是一千公里。 在这样的距离,一个巨行星和一个地球的使者相遇并分散。 土星是如此之大,以至于在最接近的时钟中,在电视图像的框架中只能看到一小部分云层。 到处都是不透黄褐色的云。 在波动的白色条纹,旋风和光晕中,有一些蓝绿色的斑点,格陵兰岛或澳大利亚的大小 - 这些是“窗户”,气体旋风从这个窗口穿透行星的深处。
地球背景下的巨行星
在太阳系的所有行星中,土星的大小仅次于木星。 在里面它将有足够的空间容纳300个地球仪。 但是一个巨人的平均密度非常小 - 如果某个地方有一个奇妙的无尽海洋,那么土星会像软木一样漂浮在它的表面上。
根据使用旅行者仪器创建的新模型,我们认为这个行星是极地上的氢气和氦气扁平球。 随着压力的增加,土星强大的气体包围体以液态向中心移动。 液体星球的核心!
那么硬核呢? 它与地球一样大,但质量为15-20倍。 地球中心的物质密度非常高,压力是数百万地球大气的50! 温度+ 20 000度! 液体球在沸腾,在行星云的上层统治着一场猛烈的寒冷。 这种巨大的温差是如何产生的? 由于地球的巨大空间和巨大的重力,气流需要数百年才能将深度的热量传递到土星大气的上层云层。
奇怪的下雨
土星向太空辐射的能量是从太阳本身传来的能量的三倍。 首先,由于气体巨头的逐渐压缩而产生热量 - 其直径每年减少毫米。 此外,土星还有另一种奇妙的能量来源。 从太阳系诞生开始,土星的热球就会冷却下来。 根据天文物理学家的数据,2亿年前,在地球的深处,地基的压力低于氦气凝结的临界点。 雨开始了......这是一场倾盆大雨。 氦液滴落在液态氢厚度数千公里的范围内,产生摩擦并出现热能。
暴风雨天气
在行星快速旋转的影响下(土星赤道上的任何一点比地球赤道上的14移动速度快1600倍)在神秘世界的巨大力量吹来的风中 - 在一个地方,旅行者装备记录了云速XNUMX km / h。 你怎么这么清爽的微风?
相机镜头“Voyager”滑入土星的南半球。 突然,飞行控制中心的屏幕上出现了一个长达一万公里的椭圆形斑点 - 木星上的大红点。 在现场内部可以自由地适应地球。 但这只是土星大气中肆虐的大气漩涡,没有尽头。
事故
当无线电连接突然停止时,航行者继续飞越土星。 科学家并不担心 - 根据计算,该装置消失在地球的“无线电阴影”中。 当侦察兵从土星后面“出现”时,情况变得非常严重。 带有仪器的转盘的卡住机构被楔入。 是不是真的不能拍摄这个星球的夜晚? 遗憾的是,由于技术故障,有必要取消与大型卫星--Enceladus和Tefiya的预定会议。
北极光在土星的极点上
从控制中心倾倒来自行星际站的车载计算机的信号。 空间距离使得对机构修复的控制变得复杂 - 地球和土星之间的无线电信号的延迟时间是1,5小时。 最后,Voyager数字大脑解锁了相机指向驱动器,但时间丢失了,只有Tefiya发生了密切的熟人。
当设备已经以22 km / s的速度离开土星时,科学家们看到了土星环中的电风暴。 闪电,照亮阴影的一面,在星球的夜晚云层上投下红色的光芒......
太空游戏的决赛
当两个自动星际站Voyager-1980和Voyager-1981飞越土星时,上述事件发生在1-2中。 为了避免重复,我决定不再单独谈论它们 - 所有 新闻 关于土星系统,由两辆车传送到地球,有条件地“嵌套在口中”,名为“Voyager”(没有数字)。
从三十年后我们的太空技术保持在同一水平的认识来看,这有点令人反感。
AMC“旅行者”,发布前,1977,
每天晚上,当太阳下山,黑暗的天空被星星散射覆盖时,我们就会看到宇宙。 太空探索需要一种极为先进的技术,这种技术是在火箭生产,电子,核技术和其他高科技科技分支的先进成就的基础上创造的。 因此,行星际探测器虽然看似不切实际且缺乏任何实际效益,但需要解决许多应用任务:创建强大而紧凑的能源,开发长距离空间通信技术,改进结构和发动机,开发新的重力机动方法, .h。 使用拉格朗日点。 所有这些研究前沿都可以成为现代科学的“火车头”,所取得的成果可以用来解决更紧迫的问题。 然而,大多数问题仍然没有得到解决。
所有现代怯懦的探索外行星的尝试(尤利西斯,卡西尼,新视野任务)都是基于旅行者项目中使用的相同技术和发展。 对于30年,没有创建适合行星际飞行的新型发动机。 例如,日本研究探测器Hayabusa的离子发动机,作为一种超现代的高科技,实际上是二十世纪中期被遗忘的发展 - 离子发动机被广泛应用于苏联气象卫星“流星”的定向系统中。 其次,离子发动机是一种相当具体的手段:它们具有非常低的燃料消耗(每秒几毫克),但它们分别产生几毫牛顿的渴望。 加速航天器需要很多年,最终没有真正的好处。
离子航天器引擎Deep Space 1
此外,普通液体喷射发动机(LRE)非常贪婪 - 它们的工作时间限制在几十(几百)秒,而其他东西则无法将航天器分散到所需的速度,例如,达到土星的轨道。 根本问题是气体流速太低。 而且决不会提出来。
由于没有任何明显的优势,50-s模式的峰值 - 核喷气发动机没有发展。 尽管核反应堆的火焰不合理,但这种发动机需要一个工作体 - 也就是说, 事实上,这是一种普通的液体推进剂火箭发动机,具有所有后果和缺点。
弗里曼戴森在1957年(猎户座项目)提出的使用核爆炸冲动在太空旅行的原始方式仍然在纸上 - 太大胆了,坦率地说,这是一个可疑的想法。
在太空时代的50年代,“空间的征服者”(这里对整个人类来说具有讽刺意味)无法为行星际空间的移动创造有效的引擎。 如果没有天体力学专家的暗示 - 我们将永远不会看到木星或土星 - 利用行星的引力驱散AMC。 “行星际台球”允许您达到巨大的速度(15-20 km / s)并在不使用发动机的情况下探索太阳系的边缘。 唯一的问题是严格限制“发射窗口” - 几天(几周),几年一次。 没有任何一点错误的权利。 飞行多年,与学习对象会合几个小时。
在引力演习的帮助下,旅行者飞行;根据相同的方案,现代探测器New Horizons飞往冥王星,但仅在太阳系的交叉点,它将需要9年。 然后探险将只有一天探索遥远的星球! 探测器将以极快的速度冲过冥王星,并将永远消失在星际空间中。
土星的太阳蚀。 来自AMS“Cassini”董事会的照片
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