我国的海王星探测详细计划,最早2030年,将拜访最遥远行星

作者:小千 更新时间:2024-08-07 点击数:

【千问解读】

海王星的探测,也不是说去就能去的。

正如火星探测有窗口期一样,海王星的探测也有属于它的窗口期。

我国的海王星探测详细计划,最早2030年,将拜访最遥远行星

(图片说明:旅行者2号是唯一拜访过海王星的探测器)

由于距离太远,我们必须要想办法加快探测器的飞行速度,另外还要尽量节省能源。

这看似矛盾,但也有两全其美的解决方案,那就是引力弹弓效应。

借助其他行星的引力,给探测器加速,就能够完美地使其在节约能源的同时更快地抵达目的地。

在探测海王星的路上,借助木星的引力弹弓效应,是最好的办法。

地球的公转周期是一年,木星的公转周期约为11.86年,海王星的公转周期则是164.8年。

三者需要达到比较完美的相对位置,我们的探测器才能路过木星,坐上顺风车,这就是海王星的探测窗口期。

这个窗口期,在2030年左右会到来。

一旦错过,至少要等到2041年了……

我国的海王星探测详细计划,最早2030年,将拜访最遥远行星

(图片说明:2040年前太阳系天体的相对位置变化)

如果我们能够赶上最近的窗口期,那么就需要在2030年发射探测器。

经过3年左右的时间,探测器经由地木转移轨道抵达木星,通过木星引力的加速效果,进入到木星-海王星转移轨道,再用6年左右的时间来到海王星的轨道附近。

在轨道末端,探测器通过减速和速度矢量调节,被海王星引力捕获,展开对海王星的探索。

那么,历尽千辛万苦、跋山涉水来到海王星的探测器,将会进行哪些探索呢?

探测目标

我国的海王星探测详细计划,最早2030年,将拜访最遥远行星

(图片说明:海王星艺术图)

此前,美国宇航局也宣布过他们预想中海王星探测任务的几个主要目标,那就是行星环、卫星、大气和磁层。

科学家们的研究,在很多方面都是有共识的,所以我国在海王星探测目标方面,其实也和美国方面差不多。

当然了,如果要细说,还是有些不同的,具体如下:

海王星成分&结构

虽然我们对海王星的成分和结构已经有所了解了,但这也是基于32年前的探测结果,科学家们希望能够对这些属性进行更加精确的探测和分析。

这不仅是我们了解这颗行星的基础,也有助于科学家了解太阳系的早期历史。

另外,海王星的表面温度比理论值要更高,意味着海王星内部有热源,这也是科学家想要破解的谜题。

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(图片说明:海王星高空云带)

海王星的磁层&电离层

海王星的等效磁轴非常特殊,偏离自转轴达47°,且偏离海王星核心达0.55个行星半径,也就是大约13500公里,足以放下一个地球。

海王星磁层内部的等离子体传输过程、抵御太阳辐射的磁层顶,都是困扰科学家多年的问题。

海王星的大气也很诡异,拥有着太阳系最高的风速,以及足以装下一个地球的巨大风暴——大暗斑。

它的大气里有什么样的凝结云?大气层下的海王星本体有多快的自转速度?这些问题都是在地球上所无法得知的。

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(图片说明:海王星大暗斑)

海王星卫星&行星环

海王星有14颗已知的天然卫星,其中最值得注意的就是海卫一了。

对于一些天文学家来说,海卫一就是太阳系最诡异的卫星。

它的公转方向和海王星自转方向相反,也就是所谓的逆行卫星,这意味着它不是和海王星一起形成的。

它的地质结构非常年轻,表面看上去就像是一个哈密瓜。

而且,海卫一表面经常会有火山喷发,但喷射出来的不是岩浆,而是冰。

和其他气体行星一样,海王星也有行星环。

由于比较暗淡,海王星环一直到旅行者2号近距离飞掠时才被发现。

这个行星环的存在模式也非常奇怪,科学家们希望能够通过近距离探测来破解这些谜题

我国的海王星探测详细计划,最早2030年,将拜访最遥远行星

(图片说明:海王星光环)

海王星特洛伊小天体&半人马族小天体

海王星特洛伊小天体指的是一群位于海王星第四拉格朗日点上的小天体,目前发现得还比较少,有人推测它们可能还在其他的拉格朗日点有分布。

半人马族小天体则是一群位于木星和海王星轨道之间的天体,被认为是柯伊伯带小天体转化而来的。

这两种小天体的分布和演化历程,都是科学家们所好奇的,这对于我们理解太阳系有着重要的意义。

除了电源,还需要什么

我国的海王星探测详细计划,最早2030年,将拜访最遥远行星

(图片说明:哈勃望远镜拍摄的海王星)

上一期我们已经讲过我国科学家为了海王星探测计划而设想的核反应堆电源了,不过这是不够的,想要探测海王星这样遥远的天体,我们还需要准备更多。

火箭:根据论文的介绍,目前的长征五号运载火箭已经足以实施海王星探测任务;发射场:如果进行海王星探测,那么海南文昌火箭发射场就可以使用;深空通讯系统:距离数十亿公里,通讯将成为一个巨大的问题。

好在我们已经在喀什、佳木斯和甚至是南半球阿根廷的萨帕拉建设了雷达,通过甚长基线干涉技术,就可以接收到遥远的信号;探测器系统:包括四颗微纳卫星和其他的科学载荷,其中两颗纳卫星在中途对小行星进行研究,两颗微小卫星对海王星和海卫一进行穿透探测;地面应用系统:用于接收数据并进行处理,供科学家们研究分析。

总结

我国的海王星探测详细计划,最早2030年,将拜访最遥远行星

(图片说明:海王星探测任务功能模块示意图)

我们上一期说过,我国目前并没有宣布实际的海王星探测计划,但我相信我国科学家已经在认真考虑这件事了。

英国布里斯托大学的系外行星科学家汉娜·威克福德指出,目前人类发现的系外行星中,大约有40%都和天王星、海王星体型类似。

因此,了解海王星不仅仅是帮助我们理解这颗行星本身,也有助于我们理解大量的系外行星特质。

从这一点来说,海王星的研究的确非常重要。

而且,正如我们前面所说的,海王星的下一个发射窗口期就是2030年左右。

一旦错过,就要再等十几年。

相信我国科学家也不希望再等这么久的时间。

我国的海王星探测详细计划,最早2030年,将拜访最遥远行星

(图片说明:海王星的内部结构,是科学家好奇的问题)

总之,一切还是要结合相关技术的发展和我国整体的行星探测计划的进度来考虑,最终以我国科学家官方宣布的信息为准。

至于我们普通人,不如好好工作,给祖国多贡献一点GDP,没准就能促成这一次海王星探测了~

参考文献:

[1]于国斌, 汪鹏飞, 朱安文, 牛俊坡, 谢奇林, 胡古, 李晖, 何建森. 基于10 kWe核反应堆电源的海王星探测任务研究[J]中国科学, 2021-04-27

[2]郑本昌.NASA 再度聚焦天王星和海王星探测[J]太空探索, 2019-09-07

解析天王星和海王星的内核是什么物质?

其实最吸引我眼球的是这两张图片,球体颜色鲜艳,感觉很好看。

有种想抓来捏捏的冲动。

言归正传,科学家对这两个球进行了研究,他们分别是星和海王星。

科学家称,这两个离太阳较远的星球内部存在着某种神秘物质,在高压条件下,内部形成了不稳定化合物及特殊碳氢化合物。

海王星 太阳系第三大和第四大行星,主要是由气体和冰晶构成,最新研究显示,这些气态巨行星内核存在独特的化合物。

据英国每日邮报报道,天王星和海王星是完全由密集气体云构成的冰冷星球,但是最新研究表明,它们的内核包含着奇特物质。

科学家在这些冰冷巨行星内核高压环境中发现奇特的化合物,证实其内部是由奇特晶体构成。

天王星 这些化合物是较高不稳定物质原碳酸构成,由于原碳酸的原子结构类似于纳粹党十字记号,它也被称为“酸”。

冰冻气态巨行星中心存在着巨大压力,其压力是地球海平面压力的400万倍,在密集大气层之下形成奇特的有机“塑料物质”。

莫斯科物理技术学院计算材料发现实验室主管阿提姆-奥加诺维(Artem Oganov)说:“像天王星和海王星这样的体积较小的气态巨行星,主要是由碳、氢和氧构成。

我们发现在这些行星内核高压条件下会形成的化合物,意味着这些行星内核可能主要包含一些物殊物质。

” 这项最新研究报告发表在近期出版的《科学报告》杂志上,他们通过计算预测高压条件下形成的晶体结构和化合物。

之前研究表明,在超级地球行星内部压力条件下,未知盐变体将比普通盐具有更多的钠和氯原子。

同时,他们还发现在高压条件下也会形成新的镁、硅和铝氧化物。

然而,研究小组决定观察当碳、氢和氧组成的有机分子处于该压力条件下将发生怎样的变化,它们是存在于天王星和海王星大气层中的主要元素。

海王星图片 奥加诺维教授说:“这是一个非常重要的系统,因为所有有机化合物‘依赖’碳、氢和氧这三种元素,到目前为止我们并不清楚在极端压力和温度条件下会发生何种变化。

此外,它们对于这些气态巨行星的化学成分具有至关重要的意义。

” 天王星图片 海王星内核压力达到地球大气压力的800万倍,天王星内核压力达到地球大气压力的790万倍。

奥加诺教授和研究小组发现93吉帕斯卡(大约地球大气压力930000倍),甲烷开始分解。

他们发现较重的碳氢化合物在400吉帕斯卡(大约地球大气压力400万倍)压力下,几种新的物质开始形成,其中包括一种独特笼形包合物——能够将其它化合物诱捕其中的氢和甲烷晶格形式。

同时,他们发现碳酸变得具有热力学稳定性,该物质正常需要强酸保持其合成性,仅存在于非常低温度的真空环境中。

它们可能在天王星和海王星岩石金属内核周围形成较厚的层状结构。

它们形成于0.95吉帕斯卡,大约是地球大气压力1万倍,被认为类似于木卫二等冰冷卫星内部压力。

奥加诺维教授说:“之前认为这些卫星的海洋直接接触岩石内核,并在其中发生化学反应。

我们的研究表明,卫星内核应当被结晶碳酸‘包裹’,这意味着内核与海洋之间的反应是不可能发生的。

” 随机文章皇帝在国外宣布退位、国内政客那着权力博弈⋯百年前的德国,从混乱中长出了什么?“海禁令 和“迁海令萨德拦截导弹飞行速度,2790米/秒碾压巡航导弹距离产生美感的刺猬效应,哪怕是最亲密的夫妻也应有私密空间炽天使加百列实力强吗,曾面对路西法不敢出手(疑隐藏实力)迷案在线 mazx.cn本站内容大多收集于互联网,内容仅供娱乐,并不代表本站观点,如果本站内容侵犯了您的权益,敬请联系网站管理员,我们将尽快回复您,谢谢合作!

我国历史上第一首由国家法定的国歌,竟然是

《巩金瓯》是中国第一首法定的国歌,于宣统三年八月十三(1911年10月4日,武昌起义前六日)由清政府颂定。

它是当时宪法内容的一部分。

曾纪泽 大清驻英大使曾纪泽在出使期间,看到西方国家在公共礼仪场合演奏国歌,甚为感动,觉得清帝国也应有本身的国歌,因此特地上奏并呈了一部国乐草案《普天乐》,但未得到批准。

1896年(二十二年),清政府派遣北洋大臣、直隶总督以外交特使的身份,赴西欧和俄罗斯访问,因为要在欢迎仪式上演奏来宾的国歌,所以找了一首的七绝诗加以改编,配以家乡安徽庐剧中的“倒七戏”配乐,临时作为国歌,后来成为对外场合之代国歌,称《堂乐》。

但是也未得到清政府批准。

歌词为:金殿当头紫阁重,仙人掌上玉芙蓉,太平天子朝天日,五色云车驾六龙。

1906年,清政府成立陆军部。

陆军部谱制一首陆军军歌《颂龙旗》,清朝官员们就用这首军歌权代国歌。

词为: 于斯万年,亚东大帝国!山岳纵横独立帜,江河漫延文明波;四百兆民神明胄,地大物产博。

扬我黄龙帝国徽,唱我帝国歌! 由于清朝使臣曾纪泽上奏的一部《国乐草案》未得到批准。

一直到曾纪泽去世后的1911年。

清朝才制定了第一首正式的国歌,国歌名为《巩金瓯》。

1910年,曾到日本考察过音乐的礼部左参议曹广权,鉴于“各国皆有专定国乐,极致钦崇,遇亲贵游历,公使宴集,既自奏国乐”,而“我国国乐从前由出使大臣曾纪泽权宜编制,声调缓慢,至今各国常致疑问”,他奏请“整饬礼乐,以正人心。

”  宣统三年(1911年)6月20日礼部衙门奏拟订国乐办法,并由摄政王载沣批准:“声音之道,本与政通。

我朝乐章灿备,莫不上合古制,蔚为盛世元音。

际兹环流交会之时,亟宜仰述先漠,专定国乐,以扬盛德,而壮声容。

考东西列邦,国乐一经颁定,举凡陆海军队,暨外交公请,无不一律通行;良以全国饮崇,不容歧异也。

推我国国乐,迄今未经编制;即前出使大臣曾纪泽所拟,亦未奏定颁行。

自陆军部成立以来,则又另制一章,指为国乐,各邦已有传习之者,殊不足以表示尊崇,垂诸久远。

查礼部奏请由使臣考求欧洲及日本等国乐谱,兹经咨送前来,臣等详细研求,窃以为我国朝会燕飨所用乐章,典丽面皇,允宜奉为指则,至各国国乐,定义制音,类皆别具本原,自未可舍己从人,轻勤盛典。

所有应定国乐,拟请由臣等延聘通才及诸习音乐人员,参酌古今中外乐制,详慎审订,编制专章,奏请钦定颁行。

” 典礼院随即开始了国乐的制定工作,当时参考了由驻外使节提供的英国(《天佑吾王》)、美国(《星条旗永不落》)、法国(《马赛曲》)、德国(《万岁胜利者的桂冠》)、奥地利(《上帝保佑吾皇弗朗茨》)、俄国(《天佑沙皇》)、日本(《君之代》)国歌。

后参照日本、英国国歌的形式制定了国乐《巩金瓯》,并评价道:“现今各国国乐,取义选词不相因袭,以尊扬君主休美为主旨者,英吉利、俄罗斯、奥地利等国是也;以纪念重大兵事之声绩为主旨者,法兰西、美利坚等国是也;以酬祷国运之绵长、夸张国威之强盛为主旨者,日本、德意志是也。

我国国乐,义取和平,词无夸饰,足与英、日辉映,增光坛坫矣。

” 1911年10月4日(宣统三年八月十三)由批谕内阁:“典礼院会奏,遵旨编制国乐专章一折;声音之道,与政相通,前因国乐未有专章,谕令礼部各衙门妥慎编制。

兹据典礼院会同各该衙门将编制专章缮单呈览,声词尚属壮美,节奏颇为叶和,着即定为国乐,一体遵行。

” 严复 这首《巩金瓯》由清政府海军部参谋官、近代著名思想家严复作词,禁卫军军官、皇室成员傅侗编曲。

《巩金瓯》曲谱是清朝的传统音乐,、登基时曾经采用此乐。

巩,即巩固的意思。

金瓯在中国古代比喻疆土之完固。

亦用以指国土。

其实《巩金瓯》并不一直都作为国歌,一般场合只是当时清朝的陆军军乐,《巩金瓯》在重大场合才作为国歌。

歌词: 巩金瓯[ōu],承天帱[dao],民物欣凫 [fú]藻,喜同袍,清时幸遭。

真熙皞 [hào],帝国苍穹保,天高高,海滔滔。

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