太空探測器
| 太空探測器 |
太空探測器是空間探測的範圍集中在地球環境、空間環境、天體物理、材料科學和生命科學等方面。自1957年10月4日第一顆人造衛星發射上天，到2000年全世界已發射了100多個空間探測器。它們對宇宙空間的探測取得了豐碩成果，所獲得的知識超過了人類數千年所獲知識總和的千百萬倍。
目錄
簡介
行星探測器的飛行軌跡叫航線（或軌道）。要飛向其他天體，必須達到擺脫地球引力的第二宇宙速度，航行器以拋物線軌跡飛離地球，然後在太陽引力作用下以圓軌道繞太陽飛行。如它大於第二宇宙速度而小於第三宇宙速度，又是沿地球公轉方向飛行，由於它比環繞太陽飛行所需要的速度大，因而在近日點入軌後，便在地球軌道外側的橢圓軌道繞太陽飛行。速度愈大，橢圓軌道愈扁長，到達的距離就愈遠。因此，選擇不同的初速度，可使探測器到達火星、木星……冥王星等地外行星及其衛星。如果是沿地球公轉相反的方向飛行，探測器在遠日點入軌後，將在太陽引力作用下在地球軌道內側的橢圓軌道上繞太陽飛行，可與金星、水星等地內行星相遇。如果達到第三宇宙速度，則它以雙曲線軌道飛離地球，而以拋物線軌跡飛離太陽。選擇適當的發射時間，它也可與地外行星相遇。
評價
由上可知，飛向太陽系其他天體的航線（軌道）不只一條。由於各種軌道所要求的初始速度不同，而初始速度最小則能量最省，因而初始速度最小的軌道被稱為能量最省軌道。飛向行星的能量最省航線只有一條，這就是與地球軌道及目標行星軌道同時相切的雙切橢圓軌道。它是奧地利科學家霍曼在1925年首先提出來的，因而又叫「霍曼軌道」。霍曼軌道以太陽為一個焦點，遠日點（或近日點）和近日點（或遠日點）分別位於地球軌道和目標行星軌道上。軌道的長軸則等於地球軌道半徑與目標行星軌道半徑之和。用能量最省航線飛向遠距離行星的時間太漫長，如飛向冥王星約需46年。為節省時間，需採用其他航線，或者在航程中用自備動力加速，或者藉助其他行星的引力加速，但這樣一來，其軌跡不再是單純的橢圓、拋物線或雙曲線了。飛向月球的航線與飛向行星的航線類似。在實際應用中，為了克服火箭發射場地理位置的局限，飛向月球和行星的探測器一般先進入繞地球飛行的過渡軌道，然後在合適的方位上加速進入預定航線。 [1]