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【原创文章】着陆、打洞、测地震,NASA刚刚着陆的“洞察号”火星探测器将会揭示火星的哪些秘密?

引言

北京时间2018年11月27日凌晨,NASA的新一代火星着陆器“洞察号”在经历了长达6个月、4.8亿公里的漫长深空飞行之后,经历了著名的“恐怖7分钟”之后,一如他的兄弟“凤凰号”一样,成功着陆在神秘的红色行星——火星的表面。这款着陆器不同以往的火星车和其它探测器,它更着重于了解火星的“内在”,而非在火星表面游弋探索。今天我们借机再次了解一下这个“火星打洞机”。

本文作者:不会游泳的鱼,基于发射时期文章更新修订而来

一、洞察号的奔火之旅

美国东部时间2018年5月5日,宇宙神V运载火箭承载着洞察号火星着陆器从美国西海岸的范登堡空军基地成功发射升空,正式开启了洞察号的慢慢长路

着陆、打洞、测地震,NASA刚刚着陆的“洞察号”火星探测器将会揭示火星的哪些秘密?

浓雾中的宇宙神V别具韵味,例无虚发的极高发射成功率使宇宙神V既代替了原定的德尔塔2火箭又踢开了风头正劲的猎鹰9,同时洞察号载荷很轻,即使是无助推器401构型逆轨发射也没问题

在经历了长达6个月、4.8亿公里的漫长深空飞行之后,洞察号进入火星大气层,开始再入火星大气的过程,虽然火星大气非常稀薄,但再入过程的峰值热流其实并不比再入地球大气低多少,加之地-火远距离带来的时间延迟,每次火星着陆器的再入过程都堪称一次穷尽人类航天探索技术的“豪赌”。好在NASA已经成功了7次,可谓是胸有成竹了。

喷气推进实验室总工程师讲解洞察号探测器着陆火星全过程,由@柚子木字幕组 听译,敬请收看。Credits: NASA/JPL-Caltech 继续阅读【原创文章】着陆、打洞、测地震,NASA刚刚着陆的“洞察号”火星探测器将会揭示火星的哪些秘密?

【原创文章】太阳系的第一个“客人”——来自外星文明的“奥陌陌”?

太阳系的第一个“客人”——来自外星文明的“奥陌陌”?

作者说

如果没有关注天文消息,奥陌陌或许只是一个非常拗口的名字,但这是天文学家给编号为1I/2017 U1的小型天体起的昵称。这颗在2017年10月19日由夏威夷哈莱亚卡拉天文台发现的天体,是第一个也是现在为止唯一一个获得I编号的天体,发现之初奥陌陌因奇葩的特征吸引了全世界的天文学家和天文爱好者,甚至有美国哈佛史密森尼天体物理中心的学者发表观点大胆猜测它可能是由光帆驱动的外星飞船(论文详见原文链接)。

本文作者:Saturn V

 

太阳系的第一个“客人”——来自外星文明的“奥陌陌”?

当Pan-STARRS-1天文望远镜刚记录下奥陌陌轨道的时候便发现,它很快,倒不如说太快了。10月19日奥陌陌在距离太阳1AU时,相对太阳的速度达到了惊人的49千米/秒,按照轨道反推可得出奥陌陌在近日点(Perihelion),地球时间2017年9月9日时的相对太阳速度竟有87.71千米/秒。如果这些数据难以提供直观感受,那你只需要知道以此速度计算奥陌陌相对太阳的轨道离心率是e=1.20,太阳系内所观测到所有天体最高的同时,也意味着奥陌陌有足够的速度离开太阳系进入星际空间。 继续阅读【原创文章】太阳系的第一个“客人”——来自外星文明的“奥陌陌”?

【授权转载】看天线,识卫星——漫谈卫星天线(四)

看天线,识卫星——漫谈卫星天线(四)

 
转载说

题图是在天上放风筝,还是卫星聚会?一眼望去,太阳能帆板都伸长了腿,大大小小的“锅”蔚为壮观……其实这些卫星每个都身价数亿美元,在3.6万公里之遥为人类广播、电视、上网、打电话辛勤工作!请看本期——在地球静止轨道工作的通信卫星。

本文作者:超级Loveovergold,本文原载公众号《卫星与网络》,转载已获授权。

作者的絮叨:这篇文章前前后后酝酿了一年,娓娓道来静止轨道卫星的来龙去脉,对大家感兴趣的大天线展开过程也作了详细的描述。全文14000+字,阅读大概需要24分钟,请耐心品尝。

二战刚刚结束没多久,英国科幻作家克拉克(C. Clarke)琢磨着如何能把当时最先进的德国火箭这个大杀器,变为可以造福人类的宝贝?他研究出地球静止轨道卫星的工作原理,他认为只用三颗地球静止卫星即可提供完整的全球覆盖。1945年10月,他在《无线电世界(Wireless World)》上发表了一篇文章——《地球外的中继——卫星能给出全球范围的无线电覆盖吗?(Extra-Terrestrial Relays– Can Rocket Stations Give Worldwide Radio Coverage?)》,第一次完整提出了“对地静止卫星”的概念,即航天器运行方向和周期与地球自转相同,都为24小时,因此位于天空上方,相对于地面静止,克拉克计算出所需的轨道特性以及发射机的功率水平,并大胆预测了可以使用太阳能发电。这些理论都超越了他所在的年代。

看天线,识卫星——漫谈卫星天线(四)

图1. 两颗在GEO轨道上的卫星

严格来讲,地球静止轨道(GEO,the geostationary orbit)是指地球同步定点轨道, 即轨道周期与地球旋转周期相同、轨道平面与地球赤道平面重合、倾角为0度的圆轨道。地球旋转周期为一恒星日=23小时56分秒4.1秒, 静止轨道至地心距离为42164.174公里, 相对赤道高度为35786.034公里,一般简称3.6万公里。 继续阅读【授权转载】看天线,识卫星——漫谈卫星天线(四)

【授权转载】看天线,识卫星——漫谈卫星天线(三)

 
转载说

题图中,在紧缩场静静躺着一个长条乳白色状物体,有细细的条纹,不知是何物?其实这就是大名鼎鼎的全天候千里眼——合成孔径雷达(SAR)卫星的天线!请看本期——带长板凳天线上天的雷达对地观测卫星。

本文作者:超级Loveovergold,本文原载公众号《卫星与网络》,转载已获授权。

前段时间,一位名叫伊恩·威尔逊(Ian Wilson)的英国人宣称他在谷歌地图上找到了失踪四年半的MH370客机,具体坐标为北纬12.089059,东经104.151882!这个消息顿时在全球互联网上一石激起千层浪。我国的长光卫星技术有限公司立刻调动自己全部10颗卫星,陆续前往观察,不过在2018年9月5日11时31分第一次拍摄的照片却令人大失所望,疑似MH370坠毁地点被云层遮挡,所以无法确认。

看天线,识卫星——漫谈卫星天线(三)

图1.光学卫星在云雨、雪雾、沙尘面前一筹莫展

后续长光卫星在天晴后发回的照片澄清了传闻真伪,但这不得不令人想起了合成孔径雷达,SAR(Synthetic Aperture Radar),因为这种雷达弥补了光学对地观测的短板——能够穿透云雨、雪雾、沙尘等各种障碍,全天候,风雨无阻!

看天线,识卫星——漫谈卫星天线(三)

图2.合成孔径雷达拍摄的国会山照片,好比是X光透视,体无完肤,毫无保留,撕去伪装、穿透掩盖物! 继续阅读【授权转载】看天线,识卫星——漫谈卫星天线(三)

【授权转载】看天线,识卫星——漫谈卫星天线(二)

看天线,识卫星——漫谈卫星天线(二)

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卫星超神秘,平日所见卫星图片,除了金光闪闪的隔热层和宽大的太阳能帆板,其他部位,比如杆子、锅、弹簧线圈等等都是“薛定谔的猫”!相关有趣的科普文章很少。鉴于此,卫网君邀请科普博主“超级loveovergold”开辟专栏,介绍卫星上的看家宝贝——天线。系列文章将从导航、通信、对地观测、深空探测等卫星的天线着手,说说卫星天线的知识,及背后那些物理学家、工程师的故事,辨识各种神秘的卫星!

本文作者:超级Loveovergold,本文原载公众号《卫星与网络》,转载已获授权。本篇为正式开讲,干货满满!

一、苏联的Sputnik 1
 

 

——美国导航卫星创意的摇篮

在上期《看天线,识卫星——漫谈卫星天线(一)》讲到的苏联第一颗人造地球卫星Sputnik 1的全向鞭状天线,让地面测控站甚至无线电爱好者都能接收到信号。美苏虽为冷战敌对阵营,但心有灵犀,冥冥中,美国约翰霍普金斯大学应用物理实验室(The Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory,简称APL)两位年轻人,吉勒(William Guier)和维芬巴哈(George Weiffenbach),制作了天线和放大器,轻而易举的收到了卫星发射的20.005MHz的信号,实验室的同事们沸腾了!

Sputnik 1发射的是平淡乏味的“哔哔哔”,但卫星近3万公里的时速,让频率有500 Hz~1500 Hz的偏移!两人在兴奋之余,脑洞大开,产生了基于多普勒频移效应来计算卫星相对速度的想法,进而从多次测量的多普勒频移数据中推断出卫星的轨道。

看天线,识卫星——漫谈卫星天线(二)

图1.多普勒效应,汽车驶来,喇叭声由高变低就是多普勒效应

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【授权转载】看天线,识卫星——漫谈卫星天线(一)

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卫星超神秘,平日所见卫星图片,除了金光闪闪的隔热层和宽大的太阳能帆板,其他部位,比如杆子、锅、弹簧线圈等等都是“薛定谔的猫”!相关有趣的科普文章很少。鉴于此,卫网君邀请科普博主“超级loveovergold”开辟专栏,介绍卫星上的看家宝贝——天线。系列文章将从导航、通信、对地观测、深空探测等卫星的天线着手,说说卫星天线的知识,及背后那些物理学家、工程师的故事,辨识各种神秘的卫星!

本文作者:超级Loveovergold,本文原载公众号《卫星与网络》,转载已获授权。本篇为基础篇,偏向天线基础理论,不太好懂,别着急,好戏还在后面。

虽然无线电波无色无味无形,讲起来很虚幻,但是它就像空气、水、Wi-Fi,萦绕在你周围,是你生活中的一部分,无法或缺,事实上,它早就融入你的生活!

 

一、序言

交变流动的电流,交流电,像天真活泼少女心中的小鹿,步伐轻盈,扭头就走,只要电极配合变得OPEN些,如下图展开,少女心跳加快,频率高一些,再高一些,小鹿的脚步再快一些,电流会“嗖”的一下,越出电极,奔向自由自在,无拘无束的天空!这就是无线电,Radio!

看天线,识卫星——漫谈卫星天线(一)

图1.电极展开,形成发射电波的对称振子

看天线,识卫星——漫谈卫星天线(一)

图2. 电生磁、磁生电,交替前行,电磁波以光速传播!

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亚太6D卫星已获国家发改委核准批复 将于2019年内完成发射

亚太星通与两大卫星公司达成签约,将携手研发小型通信卫星系统

宝安日报讯(记者 杨文静 通讯员 孙晴 文/图)近日,在第12届珠海航展上,亚太星通与中国航天长城公司及香港亚太通信卫星公司举行了《亚太小型通信卫星系统共同研发与组批采购意向书》签约仪式。中国国际航空航天博览会(以下简称“珠海航展”)是我国唯一由中央人民政府批准、逢双年在珠海举办的综合性国际航空航天展览。从1995年成立开始,该展览已连续成功举办了十一届,成为展示当今航空航天业发展水平的国际盛会,跻身于世界五大航展之列,受到全球瞩目。亚太星通作为我国航天事业的后起之秀,于2016年在珠海航展上签署了《亚太6D卫星在轨交付合同》以及《全球高通量宽带卫星系统采购书》,标志着我国首个全球高通量宽带卫星系统开始建设。 继续阅读亚太6D卫星已获国家发改委核准批复 将于2019年内完成发射

【授权转载】看天线,识卫星——漫谈卫星天线(二)

看天线,识卫星——漫谈卫星天线(二)

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卫星超神秘,平日所见卫星图片,除了金光闪闪的隔热层和宽大的太阳能帆板,其他部位,比如杆子、锅、弹簧线圈等等都是“薛定谔的猫”!相关有趣的科普文章很少。鉴于此,卫网君邀请科普博主“超级loveovergold”开辟专栏,介绍卫星上的看家宝贝——天线。系列文章将从导航、通信、对地观测、深空探测等卫星的天线着手,说说卫星天线的知识,及背后那些物理学家、工程师的故事,辨识各种神秘的卫星!

本文作者:超级Loveovergold,本文原载公众号《卫星与网络》,转载已获授权。本篇为正式开讲,干货满满!

一、苏联的Sputnik 1
 

 

——美国导航卫星创意的摇篮

在上期《看天线,识卫星——漫谈卫星天线(一)》讲到的苏联第一颗人造地球卫星Sputnik 1的全向鞭状天线,让地面测控站甚至无线电爱好者都能接收到信号。美苏虽为冷战敌对阵营,但心有灵犀,冥冥中,美国约翰霍普金斯大学应用物理实验室(The Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory,简称APL)两位年轻人,吉勒(William Guier)和维芬巴哈(George Weiffenbach),制作了天线和放大器,轻而易举的收到了卫星发射的20.005MHz的信号,实验室的同事们沸腾了!

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【原创文章】ISS最新全景照-国际空间站20岁生日快乐

2018年10月29日,俄罗斯联邦航天局官网展示了一组由联盟MS-08成员组离站时拍摄的国际空间站(International Space Station)全景照片,以庆祝国际空间站成立20周年。1998年11月20日,随着“质子K”火箭成功将”曙光”号(Zarya)功能舱送入预定轨道,国际空间站开始了它的正式运营。​装配完成后【其实还没完成,除了被取消的舱段外,还有毛子的拖延10多年的,,新舱段】的国际空间站长110米,宽88米,大致相当于一个足球场大小,总质量达400余吨,将是有史以来规模最为庞大、设施最为先进的人造天宫,运行在倾角为51.6°、平均高度为397公里的轨道上,可供6~7名航天员在轨长期驻留工作。国际空间站在20年取得各项成就的同时,ISS也遇到了许多挫折与争议。

不过,无论如何,国际空间站都为人类的科学进步迈向了光辉的一大步。

文末附加国际空间站到目前为止所有已经执行与计划中的载人航天发射任务表

生日快乐International Space Station 继续阅读【原创文章】ISS最新全景照-国际空间站20岁生日快乐

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卫星超神秘,平日所见卫星图片,除了金光闪闪的隔热层和宽大的太阳能帆板,其他部位,比如杆子、锅、弹簧线圈等等都是“薛定谔的猫”!相关有趣的科普文章很少。鉴于此,卫网君邀请科普博主“超级loveovergold”开辟专栏,介绍卫星上的看家宝贝——天线。系列文章将从导航、通信、对地观测、深空探测等卫星的天线着手,说说卫星天线的知识,及背后那些物理学家、工程师的故事,辨识各种神秘的卫星!

本文作者:超级Loveovergold,本文原载公众号《卫星与网络》,转载已获授权。本篇为基础篇,偏向天线基础理论,不太好懂,别着急,好戏还在后面。

虽然无线电波无色无味无形,讲起来很虚幻,但是它就像空气、水、Wi-Fi,萦绕在你周围,是你生活中的一部分,无法或缺,事实上,它早就融入你的生活!

一、序言

交变流动的电流,交流电,像天真活泼少女心中的小鹿,步伐轻盈,扭头就走,只要电极配合变得OPEN些,如下图展开,少女心跳加快,频率高一些,再高一些,小鹿的脚步再快一些,电流会“嗖”的一下,越出电极,奔向自由自在,无拘无束的天空!这就是无线电,Radio!

看天线,识卫星——漫谈卫星天线(一)

图1.电极展开,形成发射电波的对称振子 继续阅读【授权转载】看天线,识卫星——漫谈卫星天线(一)