深度撞擊計(jì)劃

內(nèi)容概要

2005年7月4日，美國的“深度撞擊”撞擊器成功實(shí)現(xiàn)了對坦普爾1號彗星的撞擊，作為人類歷史上史無前例的空間實(shí)驗(yàn)，它使得人們能夠探測彗核的內(nèi)部，分析其組成部分，從而了解彗星的演化過程。    本書是第一本關(guān)于“深度撞擊”計(jì)劃的專著，全書系統(tǒng)地介紹了該計(jì)劃的情況，內(nèi)容涵蓋了“深度撞擊”計(jì)劃的任務(wù)設(shè)計(jì)，探測器平臺、有效載荷及自主導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計(jì)，目標(biāo)彗星的觀測歷史、運(yùn)動(dòng)與工作特性、彗核與彗發(fā)情況分析，撞擊坑的尺寸和光學(xué)特性估計(jì)、成坑理論與模型，地基觀測計(jì)劃及飛行數(shù)據(jù)處理，教育及公眾普及延伸計(jì)劃等。    本書可供從事飛行器設(shè)計(jì)及天文學(xué)研究的專業(yè)人員和工程設(shè)計(jì)人員參考，也可作為高等院校飛行器設(shè)計(jì)及相關(guān)專業(yè)研究生和本科高年級學(xué)生的輔助教材，還可以作為廣大天文愛好者的參考讀物。

書籍目錄

第1章　“深度撞擊”計(jì)劃：在彗核上進(jìn)行的一次大型主動(dòng)實(shí)驗(yàn)  1.1　歷史與簡介  1.2　我們所未知的    1.2.1  質(zhì)量及相關(guān)參數(shù)    1.2.2　結(jié)構(gòu)特性    1.2.3　分化和演變    1.2.4　最終狀態(tài)  1.3　其它的相關(guān)任務(wù)簡介  1.4　“深度撞擊”計(jì)劃概述    1.4.1  項(xiàng)目的科學(xué)目標(biāo)和成功標(biāo)準(zhǔn)    I.4.2　科學(xué)儀器與相關(guān)任務(wù)概述    1.4.3　需要進(jìn)行的測量  1.5　撞擊目標(biāo)的選擇  1.6　我們將了解的    1.6.1  質(zhì)量及相關(guān)參數(shù)    1.6.2　結(jié)構(gòu)特性    1.6.3　分化和演變    1.6.4　最終狀態(tài)    1.6.5　其它可能的結(jié)果    1.7　總結(jié)    參考文獻(xiàn)第2章　“深度撞擊”任務(wù)設(shè)計(jì)  2.1  任務(wù)概述  2.2　撞擊目標(biāo)：坦普爾1號彗星  2.3　備選目標(biāo)  2.4　系統(tǒng)概述    2.4.1　運(yùn)載火箭  　　2.4.2　探測器系統(tǒng)    2.4.3　撞擊器      2.4.4　有效載荷    2.4.5  自主導(dǎo)航軟件　2.5　軌道描述    2.5.1　行星際軌道    2.5.2　交會(huì)軌道　2.6　任務(wù)階段和關(guān)鍵事件    2.6.1　發(fā)射階段    2.6.2　試運(yùn)行階段    2.6.3　巡航階段    2.6.4　接近階段    2.6.5　撞擊階段    2.6.6　回傳階段　2.7　延伸任務(wù)　參考文獻(xiàn)第3章　“深度撞擊”中的探測儀器綜述　3.1  引言　3.2　需求與任務(wù)目標(biāo)　3.3　儀器設(shè)計(jì)    3.3.1　光學(xué)與機(jī)械設(shè)計(jì)    3.3.2　熱設(shè)計(jì)      3.3.3　探測儀設(shè)計(jì)    3.3.4  電子設(shè)備和軟件  3.4　數(shù)據(jù)格式和傳輸通道  3.5　集成與測試    3.5.1　機(jī)械集成與測試    3.5.2  電子元器件與軟件集成測試    3.5.3  預(yù)期性能及測試所得的性能    3.5.4　操作注意事項(xiàng)　3.6　結(jié)論    參考文獻(xiàn)第4章　“深度撞擊”任務(wù)中的自主導(dǎo)航技術(shù)　　……第5章　坦普爾1號彗星的觀測歷史及其運(yùn)動(dòng)特性第6章　坦普爾1號彗核的工作特性第7章　坦普爾1號的彗發(fā)第8章　基于“深度撞擊”任務(wù)的彗星地南遙感第9章　“深度撞擊”產(chǎn)生的撞擊抗尺寸和光學(xué)特性估計(jì)第10章　“深度撞擊”任務(wù)的成坑理論與模型：從任務(wù)規(guī)劃到數(shù)據(jù)分析第11章　“深度撞擊”計(jì)劃中坦普爾1號彗星的紅外光譜預(yù)測第12章　“深度撞擊”計(jì)劃中的地基任務(wù)第13章　“深度撞擊”計(jì)劃：預(yù)期的飛行數(shù)據(jù)第14章　“深度撞擊”計(jì)劃的教育及公眾普及延伸計(jì)劃術(shù)語表

章節(jié)摘錄

　　第1章　“深度撞擊”計(jì)劃：在彗核上進(jìn)行的一次大型主動(dòng)實(shí)驗(yàn)　　1.2　我們所未知的　　1.2.1　質(zhì)量及相關(guān)參數(shù)　　研究彗星的科學(xué)家們目前仍沒有一個(gè)直接有效的確定彗核質(zhì)量的方法，這也就意味著我們不能直接獲取彗星密度。里克曼等一些研究人員巧妙地運(yùn)用已經(jīng)測得的彗星非引力加速度及噴氣速度模型來推算彗核質(zhì)量，但結(jié)果對所采用的模型依賴性太強(qiáng)（更進(jìn)一步的詳細(xì)討論參見本書第6章）。以最近獲得的19P／勃雷利彗星的有關(guān)情況為例，其表面活動(dòng)最強(qiáng)區(qū)域的位置及其轉(zhuǎn)軸的指向均是已知的，然而，采用測量得到的相同的加速度值代入兩個(gè)不同的模型進(jìn)行計(jì)算，所獲得的彗星質(zhì)量截然不同，僅在誤差允許的區(qū)域內(nèi)有部分重合。盡管如此，所有最近的計(jì)算結(jié)果都顯示，彗核的密度在0.1 g／cm3～1.Og／cm3之間，這說明彗星的核是多孔的，除非這種用非引力加速度來確定質(zhì)量的方式本身有缺陷。彗核的孔隙度是由其中冰和硅酸鹽的比值（冰塵比）決定的，因?yàn)檫@兩種物質(zhì)有不同的密度，但冰和硅酸鹽的具體比值并不知道。目前，關(guān)于彗發(fā)中塵與氣質(zhì)量比的量級是基本準(zhǔn)確或略為偏大的，但具體數(shù)值還是與所采用的計(jì)算模型有關(guān)，況且彗發(fā)中的比值并不代表彗核中的比值。關(guān)于9P／坦普爾-1彗星中塵與氣比值的更詳細(xì)討論參見本書第7章?！　?.2.2　結(jié)構(gòu)特性　　目前，大部分彗星的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度是未知的，但有一個(gè)明顯的例外，即S—L9彗星。根據(jù)S—L9彗星分裂的碎片來判斷，其在ikm左右的空間范圍內(nèi)拉伸強(qiáng)度必然

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