冥王星探测器“新地平线号”是怎样传输数据的?

【专家解说】：和普通深空探测器一样,都是用无线电传输信号的 要知道无线电的传播速度是接近光速的 所以从冥王星发送的数据最多4个多小时就到达地球了(阳光到达地球需要8分钟多点,到达冥王星需要近5个小时) 而飞船的飞行路线,以及探测轨道 都是事先经过计算好的 一般中途不轻易调整指令 即使调整 也都是等飞船完成了预期探测任务之后进行的 新地平线号的相关资料: 新地平线号(New Horizons，台湾译作新视野号)是美国国家航空航天局的一项探测计划，主要目的是对冥王星、冥卫一等柯伊伯带天体进行考察。 新地平线1号 位于冥王星附近时的功率:228瓦特 位于冥王星时数据传输率:768bps 计划发射时间:2006年1月17日 计划耗资:5.5亿美元 “新地平线”1号原定于2006年1月17日美国东岸时间下午1时24分，在美国佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地第41发射台发射，但因地面犟风和负责该项目之霍金斯大学物理实验室的控制中心突然停电的原因，两度推迟升空。至1月19日美国东岸时间下午2时00分，卡纳维拉尔角上空云层逐渐散去，气候条件适合发射，“新视野”一号终在原定发射升空时间迟半小时后，顺利点火发射升空。45分钟后脱离第三段火箭，离开地球引力，朝木星飞去。其航程将途经木星，借用木星引力加速，然后直奔冥王星。预计在2015年7月14日最为接近冥王星。 发射窗口 计划预算在2006年1月11日至2月14日之间一段“发射窗口”时间内，发射一枚探测船飞往冥王星。于2007年2月经过木星，利用木星引力加速直奔冥王星，于2015年7月到达，全程需时九年多。 载具 “新地平线号”探测船以美国擎天神V551型(Altas V551)火箭携带，在美国佛罗里达州卡纳维拉尔角的空军基地发射站发射，将探测器推出外太空，再由半人马座(Centaur)火箭送入绕地轨道，最后由星48B型(STAR 48B)固体燃料火箭冲出地球引力，飞向冥王星。 “新地平线号”将成为人类有史以来最快速的人造飞行物体，它飞越月亮绕地球轨道不用九个小时，到达木星引力区只须13个月时间，相对1960年代“阿波罗”登月任务相同航程要飞行三天时间，“伽利略号”飞抵木星亦需四年时间而言，“新地平线号”航速可谓十分惊人。 第二次发射窗口 “新地平线号”探测船若未能在2006年2月2日前发射，而在2月14日“发射窗口”限期前出发，则探测船就不能经过木星，而需直接飞往冥王星。因未能借助木星重力加速，故需较长飞行时间，估计最快要2018年才能到达。错过今次“发射窗口”，下一次将会是2007年2月2日至15日。探测船将直飞冥王星，预料在2019年到达。 到达 如果一切顺利按照计划进行，探测船将在2015年3月(即到达前四个月)开始收集冥王星及它的卫星查伦的资料。2015年7月14日，探测船最接近冥王星。届时探测船将在冥王星南半球约9,600公里(六千英哩)处高速掠过。而查伦当时在冥王星另一侧，探测船需经过冥王星后，回头再探测查伦。探测船飞离冥王星后，观察工作持续十个星期。而一切对冥王星的探测于九个月后结束，观察记录都传送回地球。 冥王星之后 探测船下一个探测目标将会为位于柯伊伯带，直径约40公里至90公里的天体，确实目标尚未选定。预料探测船将在2016年进入柯伊伯带。 新视野二号 计划2008/2009年发射，对天王星和一些柯伊伯带天体进行考察，计划耗资5.5亿美元。 “新视野”探测船二号计划，是原计划的后备方案。计划利用相同的设计，制造多一艘探测船，于2008年3月19日发射离开地球，2009年8月12日飞越木星，2015年10月7日再飞越天王星，于2020年9月15日飞抵1999 TC36，一颗位于离地球三十一个天文单位的柯伊伯带天体。 TC36体积庞大，比起任何一颗“新视野”一号所能经过造访的柯伊伯带天体，TC36都巨大十倍，就算连它的月亮也大过其它柯伊伯带天体两至三倍以上，甚俱科学探测价值。 “新视野”二号飞越TC36之后，还可以观察多一至两颗体积较细的柯伊伯带天体。 “新视野”二号如能按计划顺利起航，就可确保整个“新视野”计划，肯定可以获得丰盛的成果。 “新视野”探测船二号计划吸引之处在于:一趟巡行就能探访多个星体，如错过今次机会，下次天王星-柯伊伯带天体巡航要等到2050年才能起行。 而且因探测船是利用现成设计，省却大量研究经费及所须时间。 计划现尚在讨论阶段，有待美国太空署批准;美国国会已于2004年9月下旬，追加拨款以作计划之可行性研究。 如计划成功获得通过，除了首次探索1999 TC36之外，还将成为继1986年航行者二号，人类30年后第二次造访天王星。 美国太空署辖下的外行星评审小组Outer Planet Assessment Group，于2005年5月5日提交“新视野”二号计划可行性报告书。报告认为计划在技术上是可行的，但探测船于2008年或以后的一段时间，发射升空的机会并不乐观。报告书主要内容为: 美国太空署缺乏现成的核子动能电力产生器，卽核能发电机，给外太空探测船使用。按照目前已批准的订单和预算中，太空署要待至2010年才有新发电机供应，而探测船则最快也要等到2011年才能升空。 若探测船推迟至2011年才升空，则意味着探测船将错过2008年3月19日至2009年5月1日之间所有“发射窗口”，探测船不能借用木星和天王星的重力吸引，加速前进，而只可以直接飞去往柯伊伯带，估计需时最少十五年时间。一个耗时十五载，而换取九十分钟的近距离直接观察的外太空探测计划，从经济効益角度来看，答案已经溢于言表。 再者，站在2011年的时间里来看，当时的科技、智识和现今的水平可能已经有长足之别。要使用一艘以上世纪科技为设计基础的探测船，似乎有点说不通。若然重新设计部份或全艘探测船，则又重蹈经费庞大、耗时日久的老问题輹辙。就算按报告书提议，仿照“新视野”计划，利用比赛选出最佳方案，但无论是时间和费用都已经超过原提议很远，估计经费最少五亿九千万至最多九亿一千二百万美元，需时最少五十四个月最多五十九个月时间。 “新视野”计划主管阿伦‧史唐Alan Stern 于2005年6月10日小组会议中继续努力推销“新视野”二号计划，论点主要是:错失今次机会将要等待上五十年、核能发电机不是唯一选择、预算可低至三亿七千五百万美元等。但从小组于十月底发表的会议报告中，提及“新视野”计划只有聊聊五十多字，主要是预祝“新视野”探测船顺利发射成功等等，并没有提及“新视野”二号计划。看来，“新视野”二号计划的发展前景，不言而喻。