流浪太陽系4年半 日本金星探測器「拂曉號」重新進入軌道

2015-12-10 14:13

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日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)9宣布,金星探測器「拂曉號」(あかつき,Akatsuki)太空船已成功進入環金星的預定軌道,將從明年4月開始正式執行對金星大氣的觀測任務。然而「拂曉號」2010年進入環金星軌道失敗後,已超出當初設計的使用壽命;加上新軌道環金星一周需耗費1星期以上,離原計畫的30小時相差甚遠,觀測頻度僅為當初的1/7,精度也將大幅下降。

流浪太陽周邊4年半 重返軌道

「拂曉號」是日本第一個金星氣候衛星(Venus Climate Orbiter),同時還是世界第一個非地球的行星氣象衛星,計畫目的為探索金星大氣的「超自轉」現象。2010年5月發射,同年12月曾挑戰進入環金星軌道,但由於主引擎供應燃料的管道閥門故障,以失敗告終。

JAXA 7日上午於「拂曉號」接近金星上空約500公里時,啟動了4部小型發動機,噴射了20多分鐘,成功進入了約每13天環繞金星一週的橢圓軌道。軌道高度最遠處距離金星約44萬公里,最近處約400公里。

JAXA公開「拂曉號」入軌後從約6.8萬至7.2萬公里高空拍攝的金星圖像(取自JAXA網站)

分析金星光弧 解超慢速自轉現象之謎

金星因大小、質量、與太陽的距離均與地球相似,被稱為地球的姐妹星,然而金星大氣層質量將近地球大氣的100倍。金星大氣的上層存在每秒風速超過100公尺的「超級氣旋」(super-rotation),大氣的質量有96.5%為二氧化碳。這種溫室效應氣體,讓金星地表溫度達到約攝氏462度。

此外,相較於金星大氣高速的風速只需4個地球日即可環金星一圈,金星的自轉一周卻要花243天,被稱為金星的超慢速自轉(super-rotation)。2004年金星凌日時,金星邊緣所出現一道明亮如同火環的「金星光弧」,可能即為金星超慢速自轉物理現象所產生。

明年4月前,「拂曉」將實施試觀測,同時緩慢下降至  最大高度約30萬公里處,進入約9天環繞金星1周的橢圓軌道。搭載的6種觀測裝置將對金星的超慢速自轉現象及雲層動態進行深入觀測研究。 

然而在太陽周邊飛行時間已超過4年半設計壽命的「拂曉號」,內部的零件恐正逐漸劣化;加上新軌道需要耗費1星期以上,即使設備全部正常運轉,觀測頻度也僅為當初的7分之1。日本和歌山大學宇宙教育研究所所長秋山演亮提醒,不能指望今後也一直順利解決故障問題。

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