太阳系中的有趣科学

周煦之 田晖

目录

  • 1 引言
    • 1.1 太阳系天体概览
    • 1.2 行星的运动
    • 1.3 日心说的提出
    • 1.4 太阳系各大行星运行规律
  • 2 行星轨道与万有引力
    • 2.1 谷神星的故事
    • 2.2 海王星的故事
    • 2.3 冥王星的故事
    • 2.4 三体问题
    • 2.5 混沌系统
    • 2.6 拉格朗日点
  • 3 万有引力的梯度:潮汐
    • 3.1 潮汐力与洛希极限
    • 3.2 潮汐锁定
    • 3.3 逆行的海卫一(Triton)
    • 3.4 火星的卫星们(Phobos & Deimos)
    • 3.5 木星系与潮汐
  • 4 逐梦火星
    • 4.1 火星的早起观测
    • 4.2 火星的温度和大气成分(一)
    • 4.3 火星的温度和大气成分(二)
    • 4.4 第一次成功飞越火星
    • 4.5 第一次成功环绕火星(一)
    • 4.6 第一次成功环绕火星(二)
    • 4.7 登陆火星
    • 4.8 火星上的“蓝莓”
    • 4.9 火星上的水
    • 4.10 寻找火星表面的液态水
  • 5 温室效应与冰室效应
    • 5.1 火星大气逃逸(一)
    • 5.2 火星大气逃逸(二)
    • 5.3 金星大气的演化
    • 5.4 土卫六勘测
    • 5.5 火星地球化(一)
    • 5.6 火星地球化(二)
    • 5.7 金星地球化
  • 6 外太阳系
    • 6.1 向外太阳系进发
    • 6.2 日球层
    • 6.3 木星系
    • 6.4 土星系(一)
    • 6.5 土星系(二)
    • 6.6 天王星系与海王星系
  • 7 行星磁层与辐射带
    • 7.1 木星的发现与认识
    • 7.2 土星与天王星
    • 7.3 电离辐射
    • 7.4 宇宙射线
    • 7.5 范艾伦辐射带
    • 7.6 木星辐射带
    • 7.7 天王星季节
    • 7.8 各天体的物质构成
    • 7.9 木星的成分
    • 7.10 潮汐加速与潮汐减速
    • 7.11 火星探测
    • 7.12 木星的结构
    • 7.13 木星的温度
    • 7.14 状态方程与相图
    • 7.15 木星的内部结构
  • 8 太阳系小天体
    • 8.1 核心吸积理论(一)
    • 8.2 核心吸积理论(二)
    • 8.3 木星的形成
    • 8.4 系外行星探测(一)
    • 8.5 系外行星探测(二)
    • 8.6 系外行星探测(三)
    • 8.7 小行星带天体与柯依伯带
    • 8.8 彗星
    • 8.9 小行星的形成
    • 8.10 小行星的分布
    • 8.11 陨铁
    • 8.12 石铁陨石
    • 8.13 彗星的起源
    • 8.14 妊神星的故事
    • 8.15 塞德娜的故事
  • 9 探索太阳
    • 9.1 研究太阳的意义
    • 9.2 太阳的结构
    • 9.3 太阳爆发
    • 9.4 太阳活动周
    • 9.5 太阳探测
  • 10 寻找地外生命
    • 10.1 外星生命
    • 10.2 宜居星球
    • 10.3 生命起源
    • 10.4 外星文明
    • 10.5 费米悖论
  • 11 阅读
    • 11.1 阅读
  • 12 问卷调查
    • 12.1 问卷调查
向外太阳系进发
  • 1 视频
  • 2 章节测验



好奇号火星探测器是美国国家宇航局研制的一台探测火星任务的火星车,于2011年11月发射,2012年8月成功登陆火星表面。它是美国第七个火星着陆探测器,第四台火星车,也是世界上第一辆采用核动力驱动的火星车,其使命是探寻火星上的生命元素。项目总投资26亿美元,是截至2012年最昂贵的火星探测项目。

好奇号在2011年11月26日北美东部标准时间10:02于卡纳维拉尔角空军基地进入火星科学实验室航天器,并成功在2012年8月6日协调世界时05:17于伊奥利亚沼着陆。好奇号经过56,300万千米的旅程,着陆时离预定着陆点布莱德柏利降落地只相差2.4千米。好奇号的任务包括:探测火星气候及地质,探测盖尔撞击坑内的环境是否曾经能够支持生命,探测火星上的水,及研究日后人类探索的可行性。好奇号的设计将是项目中的火星2020探测车任务设计基础。2012年12月,好奇号原本运行2年的探测任务被无限期延长。

研发背景

自20世纪初期开始,人们凭着望远镜中看到的火星影像和头脑中的想象,认为火星上可能存在生命,乃至火星人。但当最早的着陆探测器,美国宇航局发射的海盗1号和2号在1976年触及火星表面的时候,人们大失所望,来自海盗2号的照片显示了一个寒冷、贫瘠、干燥、显然死掉了的行星。然而,也是在同一时期,科学家在地球海洋底部的深海热泉里发现了极端微生物的存在,这证明生命可以适应各种环境。

火星探测器是一种用来探测火星的人造卫星。1962年,前苏联发射的‘火星1号’探测器是人类向火星发射的第一个火星探测器,美国发射了水手4号探测器,并成功飞到距离火星1万公里处拍摄了21幅照片。自20世纪60年代以来,美国发射十余次火星探测器,仅6次实现火星着陆 。

引力跳板

在借助行星引力改变轨道的同时,又获得更大的速度,使探测器飞向目标行星,就可以减少飞行时间。这种借助行星引力支援的飞行,通常称为引力“跳板”。这就是说,在星际航行中可以利用行星的引力作用改变探测器的日心运动速度,从而可以在没有任何动力消耗的情况下对探测器加速,最终缩短星际航行的时间。