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伽利略号太空探测器如期与木星相撞,并结束了持续14年的使命

    伽利略号 (Galileo) 是美国太空总署一艘无人太空船,专门用作研究木星及其卫星。它以文艺复兴时期意大利天文学家伽利略的名字来命名,于1989年10月18日由航天飞机亚特兰蒂斯号运送升空,任务名称为STS-34,它于1995年12月7日接近木星。

    伽利略号是首个围绕木星公转,对木星大气作出探测的太空船。在前往木星的旅程中,它发现了首个属于小行星的卫星。

    由于燃料的消耗,且在发射前并未通过无菌处理,为免与木卫二碰撞,造成污染,伽利略号被安排撞向木星摧毁,它于2003年9月21日以每秒50公里的速度坠落木星大气层,结束它长达14年的任务。

    伽利略号的首要任务是要对木星系统进行维期两年的研究,而事实上,伽利略号从1995年进入木星的轨道直到2003年坠毁,它一共在木星工作了8年之久。它环绕木星公转,约两个月公转一周。在木星的不同位置上,得到其磁层的数据。此外它的轨道也是预留作近距观测卫星的,在1997年12月7日,它开始执行其额外任务,多次近距在木卫一和木卫二上越过,最近的一次是于2001年12月15日,距卫星表面仅180公里。

    由于木卫二的冰层下可能存在生命,为免未经消毒的太空船撞向木卫二,令地球的细菌污染其环境,控制人员最终选择把伽利略号撞向木星。

    伽利略号的旅程并不幸运。它原本的计划是由太空穿梭机将它和它的推动火箭--半人马座火箭送入地球轨道。然后半人马座火箭将用2年半的时间将伽利略号送抵木星。在80年代初,伽利略号完工的时候由于航天飞机和运载火箭没有准备好。所以推迟了发射时间。当一切准备妥当之后,升空日期便定在了1986年的5月。但在1986年1月的挑战者号航天飞机惨剧发生后,美国政府停止了一切的升空活动,并对安全准则作出了检讨。伽利略号的升空时间被延后至3年之后。新的安全准则也随之增加,包括使用低功率的推进火箭,并禁止在航天飞机的运送仓内放置燃料。这意味着半人马座火箭将取消。为了进入预期的轨道,太空船会先进入金星的轨道,再借助引力来加速,再两度折回地球加速,然后前往木星。这使得原本预定2年半的旅程变成了6年。在等待升空的三年中,伽利略号被多次改造,运送和储藏。有人认为这3年的“旅程”很可能就是升空后诸多问题的原因。

    伽利略号利用曾加了的旅程,对月球的光面和暗面的地表化学物质作出了比较,而且还对地球南极的臭氧层作出了大气观测。但在最后一次离开地球之前,问题再度出现。伽利略号的主天线--高增益天线被发现不能准确打开。高增益天线作为伽利略号和地球联络的主要工具,它的出错造成了严重的后果。本来伽利略号能每数分钟往地球发回一张照片,故障发生后变成了数周一张。幸而,计算机技术的发展对此作出了弥补。数据能通过压缩再传送,这使得照片的传送时间减少为数小时。

    在伽利略号略过小行星带时,伽利略号对小行星951和小行星243(Ida)作出精密观测,发现Ida的卫星,并命名为Dactyl。在1994年的彗星撞木星天文奇观中,伽利略号观测了舒梅克·利维九号彗星的碎片撞入木星的过程,地球上的望远镜则要等待木星自转来观测其阴影。

    然而,在到达木星的两个月前,另一个问题发生了。伽利略号的磁带记录器发生了故障。磁带记录器的主要任务是,记录伽利略号上各种仪器所探测到的结果,并在适当的时候发回地球。在主天线发生故障之后,磁带记录器的作用就显得非常重要了。为了对磁带记录器作出调整,伽利略号放弃了原本探测木卫一的计划。

    伽利略号带有一个探测器,该探测器的任务是冲入木星的大气,并在燃烧殆尽前,尽可能多的发回数据。这是个艰难的任务,与木星大气摩擦将产生高达华氏21000度的高温。在打开降落伞减速之后,探测器将与抵挡高温的挡热板脱离。独自承受木星的风暴,高温和巨大的压力。在1995年12月7日,探测器进入了木星的大气。探测器成功地发回了信号,并在降落了57分钟之后,探测器被木星发出的热力烧毁。但这57分钟大大地增加了我们对木星的大气和气候的了解。

    伽利略号对研究木星的卫星也作出了很大的贡献。在伽利略号到达木星之前,人们一共发现了16颗木星的卫星。伽利略号到达后又发现了多个卫星。现在,这个数字已经上升到了63个。

    由于受到幅射的破坏,伽利略号的摄影装置于2002年1月17日停止运作。工程师由于能够修复磁带的资料,因此它能在坠毁以前继续传送资料回地球。

    在伽利略号的任务结束后,美国太空总署的下一个探测器名为木星冰月轨道器(Jupiter Icy Moons Orbiter, JIMO),现在处于草拟阶段。