金星快车如何击中目标

欧洲航天局的金星快车探测器正在前往这颗绿色星球的途中。
三月十九日

采访

丹尼尔·斯库卡,欧空局

金星

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丹尼尔·斯库卡——就在我们说话的时候,欧洲航天局的金星快车正在前往与它同名的目的地,这是欧洲有史以来最雄心勃勃的行星探险之一。金星快车号将在轨道上停留500个地球日,目的是解开这个星球上失控的温室效应、大气崩溃以及可能仍然活跃的火山的地狱般的秘密。但在任何轨道科学开始之前,金星快车必须到达那里,在超过4亿公里的行星际空间中驾驶宇宙飞船是这次航行中最困难和数学上最具挑战性的方面之一。这是一个非常困难的问题,因为计算必须考虑到航天器上所有的重力来源。它们不仅包括地球和金星,还包括太阳和太阳系中的其他行星。欧空局的科学家们使用的是老式的经典物理学,早在400年前就由牛顿、开普勒等人首次阐明。Rudiger Cramm是位于德国达姆施塔特的欧洲航天局航天器操作中心金星快车小组的飞行动力学工程师。

经典物理学的基本原理仍然适用。我们还必须考虑相对论的影响,但主要原理都来自牛顿和开普勒。

丹尼尔-金星快车按照三个部分的轨迹到达目的地,首先从发射开始,最后以逃离我们自己的星球的速度结束。

鲁迪格:发射装置给了我们足够高的速度来逃离地球。第二部分也是最主要的部分是传递部分。飞船现在主要在太阳的影响下运行大约五个月,直到我们到达金星。

丹尼尔-当金星快车在4月11日接近金星时,相对于金星,它将以每秒5公里的惊人速度行驶。这比机关枪子弹快五倍。它必须减速25%才能被金星的引力捕获。

鲁迪格:这里的情况和打高尔夫球很相似。当你把高尔夫球打得太用力时,球就会滑过球洞。为了避免我们的航天器出现这种情况,我们必须执行一个突破机动,这样金星就可以捕获航天器。

丹尼尔:目标是最终绕这颗温室行星运行24小时。风险在于,如果出现任何问题,航天器可能会错过捕获窗口,使其恢复极具挑战性。下周再加入我们,我们将与欧空局地面跟踪站网络的工程师们一起了解更多关于任务控制中心如何向深空航天器发送命令以及金星快车收集的数据如何返回给地球上的科学家的信息。我是欧洲航天局的丹尼尔·斯库卡……

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