2015年07月15日 星期三
十年将至 终见冥王
旧装备也能“刷新”人类视野
本报记者 房琳琳

    “新视野”号探测器虽然在太空中飞行了将近十年,但它的技术水平或许已有二十年之久了,确保任务尽可能完成需要使用反复测试过的成熟技术。那么,空间探测科学家究竟如何用旧有的技术装备来探索新发现?

    “新视野”号探测器分为飞船自身、随船科学仪器装备和基于地球的无线电望远镜等通信设备。很显然,我们可以不断发展基于地球的探测技术,但又显然不能去更换2006年就飞向深空的飞船上的随船装备。

    飞船持续将信号传输给地球,我们接收图像和其他数据的速度很慢,如果飞船2分钟从火星将一张图片传回地球,那么从木星传回地球需要10分钟,从土星需要20分钟,而从冥王星则是1个小时。这是设计“新视野”号时面临的一个难题。

    比如波段问题。在探测器诞生的那个年代,1964年飞越火星的“水手4号”使用了“S波段”,这是2千兆赫与4千兆赫之间的频段(FM收音机的频段在100兆赫左右)。

    从那十年之后,“航海家”号探测器使用了更高的频段“X波段”,在8到12兆赫之间,传输数据的速度比“水手4号”要多得多。

    包括“新视野”号在内的大多数探测器仍然使用X波段,但是现在已经可以使用频率更高的“Ka波段”了,这一技术水平从2009年开始应用,但在“新视野”号发射两年之后了。

    如果“新视野”号开始使用Ka波段,可能会传回更多的数据,或者比需要一年之久的传输速度快上三四个月。但是,这并不太可能导致大的改进,探测器的设计并不简单,一个小小的改动都可能影响整个计划的实施。

    再比如,“卡西尼”号飞船携带了一种广角照相机,而“航海家”号则用望远镜代替了照相机功能。这种照相机设计于上世纪70年代,90年代被放置在探测器上,时隔40年后,仍然持续传回令人惊叹的科学照片,让我们很好地了解土星。

    本着同样的原则,1989年“伽利略”号发射升空,携带的用来测量木星周围带电粒子的仪器也是设计于上世纪70年代的,所以携带10—15年之前的成熟技术装备升空并不见得是多大的问题。

    空间飞行任务通常受到成本的限制,NASA可以设计更多仪器设备或者动力能力以便更多更快地传回数据,但这可能导致根本就完不成任务,或者很迟很迟才到达指定位置以至于错过了很多精彩瞬间。

    (科技日报北京7月14日电)  

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