天文小知识:由内到外,赏太阳系的“家族肖像”

天文小知识:由内到外,赏太阳系的“家族肖像”

首页模拟经营太阳系模拟器中文版更新时间:2024-05-09

信使号宇宙飞船从內向外拍摄了我们太阳系的第一幅肖像,有34幅图像组成的这幅图片为1990年的旅行者1号拍摄的太阳系肖像提供了补充。获取照张肖像是信使团队的一项了不起的壮举,华盛顿卡内基研究所短信是首席调查员肖恩所罗门说。

我们邻近的这张快照也提醒我们,地球是一个行星大家庭的成员,这个大家庭是由四十五亿年前的共同过程形成的。我们的宇宙飞船很快就会绕着家族最后里面的一员运行,这个成员对于累增加星是如何组装和进化的有许多新的答案。

信使的广角相机( W A C )捕捉到的图像11月3日和16日,2010年。在马赛克中,除了天王星和海王星外,所有的行星都是可见的,它们的距离分别是为3.0和44 亿公里,太微弱了,无法探测到。地球的月球和木星的伽利略卫星。(Callisto、Ganymede、Europa和lo)可以在NA C图像中看到。太阳系的栖息在银河系的螺旋壁上,也提供了一幅美丽的景象,可以看到位于新系底部中心的部分星系。

马赛克的弯曲形状是由于信使号的轨道倾斜于黄道,也就是地球和大多数行星的轨道,这意味着相机必须指向上面看到一些行星,然后向下看另一些行星。

解释约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室( A PL)的MESSNGER成像小组成员Brett Denevi。

这些图像像被拉伸以便于探测行星,尽管这部分图片也突出了星体四肢的光线,在某些情况下还会产生一些人造物,比如一些行星的非球形形状。

组装这幅肖像并非易事,所罗门说。“从这个角度看,要找到许多行星都在一个单一是眼泪的时刻并不容易,而且我们在某些方向上呈现的能力,受到强烈的太阳指向的限制。”

APL的洪康,来自信使的指导和控制小组,使用喷气推进实验室的太阳系模拟器来确定信使号和行星的相对位置,以确定是否可以在任何特定的时间从信使号上看到行星。

“然后我们信用行星的天体坐标,当时我想观察他们,通过模拟来验证MESSSNGER可以看到每一个行星。”康解释道,“我们还使用了一个卫星工具包来验证我们在行使的水星双成像系统视野中的行星。”

然后信使小组必须确定每颗行星的所需要的曝光时间。

“从先前拍摄恒星的曝光时间中,我们选择了曝光时间,使我们能够在每一颗行星图像中获得适当的数量的计数(即光年)”

特派团的行动领导和仪器分级机的MDIS。

我们决定校相机和广角相机为每颗星星拍摄图像,这样我们就可以覆盖行星周围的天空,并尽可能高分辨率的拍摄行星本身。

我们获取了所有这些参数以及各种相关设置,并开始使用MDIS命令序列,这些命令是我们必须配置并控制相机系统的。

罗宾•沃恩(Robin Vaughan)曾与康合作协调MDIS 的指向和时间,他也曾在旅行者肖像获取中起了重要作用。

“我当时在JPL担任航海海王星遭遇的光学导航分析师。我不得不计划和生成海王星及其卫星的背景恒星图片的指向命令,我们用这些命令来改进,我们对飞船在海王星相遇前的轨迹去估计。”APL信使导航和控制(姿态控制)子系统首席工程师沃恩说。

旅行者的太阳系肖像是在那次飞越几年后完成的,并有成像小组协调我们的光学导航图像规划软件被用来反复检查他们的指向命令,并且让他们期望在每幅图像中看到什么。

沃恩也用了康的设计来对信使的肖像做了测试。

她说:“我使用信使的导航团队双城导航器SPICE轨迹文件,以及工具包装的例程,编写了一个软件程序,在考虑到航天器姿态的枢轴角和太阳保持区域的约束条件下,当有行星在MDIS中可见时,就可以识别窗口。”

从技术的角度来看,姓氏号的肖像比旅行者做得要复杂一些,因为我们必须呆在太阳的约束下。

到目前为止,由于旅行者在太阳系之外,太阳强度要弱得多,就太阳而言,对航天器的总体姿态没有任何限制。沃恩说。

在太阳系内部,信使号必须经常保持遮阳点指向太阳,这限制了可以观察不同行星的时间,即使MDIS凭借其枢轴能力具有额外自由度。

Denevi说这个实验是谦逊的诉说了。她说:“把我们的太阳系看作是这些小光点,这让你想起了我们是多么幸运,通过这么多的实践,我们有机会近距离探索每颗行星和月球所展现的不可思议的多样性和地质学。水星在历史的大部分时间里都只有地平线上的一个小点,但我们可以补上细节,并知道他是一个真实的世界。这是一个多么令人惊奇的机会。”

参考资料

1.维基百科全书

2.天文学名词

3. nasa

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