天文遥感卫星的详细数据收集
基本介绍中文名:天文遥感卫星分类:卫星轨道:大部分是圆形或近圆形。高度:数百公里，但一般不低于400公里。结构:高安装精度和结构稳定性发展历史，设备信息，轨道，控制，结构，观测仪器，卫星轨道，类别，寿命，重大发现，发展历史上第一颗天文卫星是1960年美国发射的太阳辐射监测卫星(SOLAD-1)，测量太阳的紫外线和X射线通量。从1962开始，美国发射了专用于观测太阳的轨道太阳天文台(OSO)卫星系列。1968和1972发射的轨道天文台(OAO)卫星是最早致力于紫外天文观测的卫星。1970年发射的“小天文卫星”1 (SAS-1)是第一颗X射线观测卫星，取得了重要成果，使发现的X射线源数量增加到161。第一颗专用于γ射线天文观测的卫星是1972年发射的小型天文卫星2号(SAS-2)。用于红外天文观测的卫星发射较晚，1983年初发射了第一颗红外天文卫星(IRAS)。世界各国已经发射了许多天文卫星。设备信息轨道天文卫星在轨道上多为圆形或近圆形，高度几百公里，但一般不低于400公里。这是因为太阳系外的天体距离地球较远，增加轨道高度并不能缩短距离，提高观测能力，反而白白增加了飞行器的运载能力。轨道过低时，大气密度增大，卫星难以维持长期运行。控制天文卫星，需要在浩瀚的太空中找到被观测的特定天体，并将观测仪器指向这个天体，这就需要极其精确的定向能力和卫星姿态控制精度。已经发射的天文卫星的定向和控制精度都达到了角分或角秒量级，比其他卫星高几十倍甚至上千倍。一些测绘天空的天文卫星经常在旋转，对控制的要求不高，但还是要求定向能力高。因此，天文卫星通常使用太阳和其他恒星的位置作为定向的参考。卫星上装有星敏感器、星图仪等高精度测量仪器，将测得的星图与标准星图进行比较，确定和计算方向。结构天文卫星必须具有较高的安装精度和结构稳定性。有些天文卫星装有光学望远镜，必须将结构的热变形降到最低，才能保证观测精度，因此对结构设计和材料选择要求很高。观测仪器天文卫星装有各种复杂的科学观测仪器，如红外、紫外、X射线和可见光望远镜。这些仪器结构复杂，难以制造。红外望远镜长期需要液氦或液氢冷却，探测元件必须处于接近绝对零度的超低温状态。天文卫星观测数据输出量大，卫星控制复杂，往往需要利用卫星上的电子计算机进行信息处理和操作控制。在60年代和70年代，美国发射了三个轨道天文台类型的天文卫星系列，即轨道太阳天文台、轨道天文台和高能天文台。此外，美国和联邦德国正在联合研制一颗“太空望远镜”天文卫星。它的主体是反射式光学天文望远镜，直径2.4米。观测波长从近红外到远紫外，可能观测到的宇宙距离比地面最大的光学望远镜观测到的要远很多倍。卫星轨道卫星轨道是卫星在太空中的轨道。具体来说，卫星在太空中绕其“主体”运行时形成的路径一般是椭圆形的。通常这个轨迹相对于它的“主体”是固定的。卫星轨道平面与地球赤道平面的夹角称为“轨道倾角”，是确定卫星轨道空间位置的重要参数。小于90度的轨道倾角为正向轨道，大于90度的轨道倾角为反向轨道；当轨道倾角为0度时，为赤道轨道；当轨道倾角等于90度时，轨道平面经过地球的南北极，也称为“极轨”。人造地球卫星围绕地球运行。当它从南半球运行到北半球时，通过地球赤道面的点称为“上升交点”。所谓赤经赤经，就是春分点到地心的连线与升天点到地心的连线之间的夹角。近地点振幅、半长轴、偏心率、倾角、赤经和近地点时间统称为人造地球卫星轨道六要素。人造地球卫星在轨道上的每个位置都会有一个在地球表面的投影，这个投影被称为“星下点”。星下所有点连接的曲线称为星下点的轨迹。因为地球自转，恒星下的轨迹不止一条。同一纬度的两条相邻轨道之间的间隔正好等于卫星轨道周期内地球转动的角度。根据子卫星点的轨迹，可以预测卫星何时何地掠过。在航天指挥中心大厅的大屏幕上，经常可以看到上面显示的星空下各点的运动轨迹。相对于地球表面，卫星下点的轨迹是不断平移的。X射线天文遥感卫星X射线天文卫星是以观测天体X射线辐射为主要目的的人造卫星，是X射线天文学的主要研究设备。第一颗X射线天文卫星是美国于1970+12年2月在肯尼亚发射的Uhuru卫星。这颗卫星原名为探索者42号，也被称为小型天文卫星1 (SAS-1)，因发射日恰逢肯尼亚独立7周年而得名。该卫星装有两个相互对置的X射线探测器，利用卫星的旋转进行系统的X射线勘测。已经确定了大约350个X射线源，发现了许多银河系中的X射线双星、来自遥远星系团的X射线以及第一个黑洞候选天体天鹅座X-1。乌呼鲁卫星的观测取得了巨大成功，被认为是X射线天文学发展史上的里程碑。除了Uhuru卫星，还从1970到1980发射了一系列X射线天文卫星。包括英国羚羊5号、荷兰天文卫星、美国小天文卫星3号、高能天文台1号(1977)和高能天文台2号(又称“爱因斯坦卫星”)、欧洲X射线天文卫星(EXOSAT)、日本银河卫星等。其中，1978发射的爱因斯坦卫星首次采用了大掠射式。钱德拉X射线天文台发射于1999上世纪90年代，意大利和荷兰联合研制的BeppoSAX卫星发现了伽玛射线暴的X射线余辉。由德国、美国和英国联合研制的伦琴卫星(ROSAT)首次在软X射线波段进行观测，9年间发现了7万多个新的X射线源，使X射线源总数达到654.38+20万个。日本于1993年发射的ASCA卫星首次使用CCD设备进行X射线成像。美国的罗西X射线时变探测器(RXTE)可以探测到X射线源的快速光变，尽管它不能成像。1999期间，先后发射了两颗重要的X射线天文卫星——美国的钱德拉X射线天文台和欧洲的XMM- Newton卫星。前者具有非常高的空间分辨率(小于1弧秒)和宽的能带(0.1-1keV)，而后者具有非常高的光谱分辨率。它们是265438+20世纪初X射线天文学的主要观测设备，取得了很多重要的研究成果。此外，1990年代发射的X射线望远镜包括俄罗斯发射的用于探测高能X射线的伽马1卫星和日本发射的用于观测太阳耀斑的阳光卫星。小型天文卫星美国发射的一系列天文卫星，英文缩写为SAS。它被列为探索者卫星系列的序列号。计划发射四颗，已经发射三颗，以探索X射线和γ射线波段的宇宙。规划轨道为圆形轨道，高度约555公里，沿赤道运行，周期为95分钟。卫星外形为圆柱形，直径约60厘米，高度不超过1.5米，总重量不超过200公斤。SAS-A(“探索者42”)于1970 12年2月12日发射，恰逢肯尼亚独立日，因此命名为“自由”(Uhuru，斯瓦希里语中自由的意思)。携带的仪器有两个X射线准直正比计数器组，重63.5公斤，每组由6个独立的正比计数器组成，探测能量范围为2 ~ 20千电子伏，探测极限约为2×10光子/(cm。s)。卫星的探测任务是开展高灵敏度、高分辨率的X射线源巡天观测。研究了X射线源强度随时间的变化。确定X射线源在2 ~ 20千电子伏范围内的能量分布。“自由”号卫星首次完成了X射线波段系统的巡天，提供了全天X射线源分布图，编制了“自由”号X射线源表，标志着X射线天文学发展到了一个新阶段。SAS-B(探索者48)于1972 116年10月15日发射。配备了探测伽马射线的火花室，以研究银河系和河外伽马射线源的空间分布和能量分布。探测能量范围为20 ~ 200兆电子伏。你欠我忠诚吗？挠呢？坏墨美？此外，还探测到来自河外星系的γ辐射和来自巨蟹座星云的高能γ辐射。SAS-C(探索者53)于5月7日发射，1975。卫星以每秒01的速度沿Z轴稳定旋转。自转轴的方向由地面命令控制，X轴在±25°范围内相对于选定的源以每秒001的速度来回旋转。SAS-C进行了四项实验:河外X射线源分析，目的是确定极其微弱的河外X射线源的位置；探测器包括旋转调制准直器和铍窗正比计数器。对星系X射线源的分析旨在确定星系X射线源的位置并监测这些源的强度变化；探测器包括旋转调制准直器、平板准直器和铍窗正比计数器。天蝎座X-1源的连续X射线监测。目的是监测明亮的X射线点源，卫星自转时间约为1/4；探测器包括板管准直器、铍窗和钛窗正比计数器。星系X射线吸收填图的目的是测量低能漫X射线的背景强度随银纬度的变化，从而确定星际物质的密度和分布；探测器包括薄窗和铍窗正比计数器、管状准直器和X射线收集器等。红外天文卫星红外天文卫星(IRAS)是太空中的一个天文台，用红外线巡天，执行探索整个天空的任务。红外天文卫星是美国美国国家航空航天局、荷兰NIVR和英国SERC的一个联合项目。于1983年6月25日发射，任务持续10个月。IRAS以12、25、60和100微米四种波长描绘了天空的96%，分辨率在12微米为0.5英尺，在100微米为2英尺。他已经发现了500，000个红外光源，其中许多还有待进一步研究。大约有75，000个星爆星系被认为仍处于恒星诞生阶段，其他许多都是处于行星形成阶段的普通恒星，被一个尘埃盘包围。新的发现包括织女星和银河系核心周围尘埃盘的第一张图像。IRAS的寿命和其他红外卫星一样，受到冷却系统的限制:要在红外领域有效工作，卫星必须冷却到难以想象的低温。IRAS携带了720升超流氦，卫星通过超流的蒸发保持在1.6k(-272℃)的低温下。一旦卫星温度升高，就会妨碍观测。寿命与其他人造卫星一样，天文卫星的寿命取决于许多因素。影响卫星寿命的第一个因素是卫星本身。一颗卫星的正常功能需要卫星的所有系统都工作良好，卫星的所有部件都有寿命。一个部件失效，就会导致整颗卫星的失效。因此，在人造卫星的设计和研制过程中，要对各部件的使用寿命进行分析。对于一些寿命较短的部件，可以采用备份的方法来提高其寿命，从而提高卫星整体的寿命。此外，由于制造可靠性的因素或空间环境的作用，有些零件还没到使用寿命就会损坏，这就需要提高地面的加工制造精度，对一些容易损坏的重要零件进行冗余备份。大型应用卫星需要不断调整轨道和姿态，才能正常使用。轨道调整和姿态保持主要依靠火箭发动机，火箭发动机在不断消耗推进剂。因此，通信卫星等应用卫星越来越大，以尽可能多地携带推进剂，延长其使用寿命。影响卫星寿命的第二个主要因素是空间环境。人造卫星在运动过程中会受到各种外力，包括地球非球面形状的摄动、大气阻力的摄动、太阳光压的摄动、日月引力的摄动等。这些摄动的影响往往导致人造卫星的轨道形状和大小发生变化，这对卫星轨道的空间位置和寿命起着重要作用。此外，太空中的重粒子事件也会对卫星部件产生不利影响，导致部分部件失效。因此，必须保护一些脆弱的组件。影响卫星寿命的第三个主要因素是轨道因素。一般低轨卫星寿命比较短，高轨卫星寿命比较长，主要是轨道高度不同，大气阻力不同。提高卫星的使用寿命可以产生巨大的效益。因此，在卫星设计制造阶段，要综合考虑影响卫星使用寿命的各种因素，尽可能消除或削弱不利因素，提高其使用寿命。天文卫星种类繁多，很多国家都发射过，成果颇丰。1978 65438+10月26日，由美欧联合研制的“国际紫外线探索者卫星”发射升空，取得了大量的突出成果。它观测了多达26颗彗星，并测量了彗星的氢和氧辐射；通过对恒星的观测，证明大质量恒星会辐射出强烈的星风；正在形成的新星被仔细观察；研究了一些冷星的表面气体光谱辐射。研究超新星遗迹；观测到的球状星团；分析了麦哲伦星云的元素丰度。探测和研究了活动星系和类星体发出的紫外辐射。我们尝试估算黑洞的质量，确定NGC4151星系中可能存在黑洞。对大麦哲伦星云中的超新星1987A进行了几个小时的观测，获得了它的紫外辐射流信息。1989 165438+10月18日，美国研制的“宇宙背景辐射探测卫星”(COBE)发射升空。它发现了大爆炸期间产生的“连琦”，揭示了已知最大、最古老的宇宙结构，部分解开了宇宙学的最大谜团。1995 165438+10月16日，欧洲航天局研制的红外天文卫星“红外空间天文台”被发射到远地点为71000公里的大椭圆轨道上。它的新发现:对深空冷氢分子的红外观测，直接观测到这种过去看不到的暗物质，为宇宙中存在大量暗物质的理论提供了极好的证据；通过对垂死恒星的仔细观察，发现了深空天体产生的水蒸气。发现了以前未知的新星系；捕捉到了两个星系剧烈碰撞的图像；距离地球2000万光年的螺旋星系图像显示，一颗恒星正在其旋臂的特定位置诞生；观察恒星正在消亡的细节，比如距离地球3000万光年的NGC6543。当然，哈勃太空望远镜取得了更突出的成就，主要包括:增进了人类对宇宙年龄和大小的认识；证明某些星系中心存在超高质量黑洞；观察了数以千计的星系和星系团；宇宙诞生初期对原始星系的探测，使科学家追踪宇宙发展的历史成为可能；对神秘的类星体及其环境进行了深入观察。更深入地揭示了恒星的不同形成过程；研究了宇宙诞生初期恒星形成过程中的重元素组成。死星周围气体壳层的复杂成分被揭示出来。猎户座星云中年轻恒星周围的尘埃环被观测到，揭示了银河系中其他行星系统的存在。对苏梅克彗星和木星的碰撞进行了详细观察。观察火星和其他行星的气候；在木星的两颗卫星的大气中发现了氧气。