voyager1 欲進入星際空間 “燃料儲備”成首要問題

[peter]

旅行者號欲進入星際空間 “燃料儲備”成首要問題
http://big5.china.com/gate/big5/tech.china.com/science/universe/1030/20120918/17436802.html
但科學家們發現探測器上搭載的钚238燃料貯備量正在降低，按預定計劃這些钚電池可工作到2025年，因此科學家們思考著未來旅行者系列探測器飛出太陽系後將使用何種能源向地球發射信號。
 旅行者系列探測器能進行如此長距離的不間斷空間飛行，歸功於钚238核燃料的穩定供能


自20世紀60年代以來，在多次長距離空間飛行探索任務中，钚同位素核燃料發揮關鍵性的作用，傳統觀點上認為太陽能電池板也是一種空間飛行的能量來源，但如果距離太陽過於遙遠，電池板接受到太陽光的能量就越低。比如目前仍然在土星軌道上工作的卡西尼行星際探測器就使用了，GPHS-RTG型號放射性同位素熱電機，執行了金星、木星、小行星等飛掠探測任務，併發現了土星衛星上的乙烷湖泊和冰間歇泉等驚人天體特徵。

钚是一種毒性很強的超鈾元素，在衰變過程中會放射出α粒子，產生的熱量是放射性同位素熱電機的能量來源。重啟钚238對美國國家航空航太局而言具有非常大的意義，幾乎在所有長距離空間飛行任務發揮重要作用，該物質的衰變速度很慢，半衰期約為87年，只需要搭載幾公斤重的钚238燃料就可以為探測器提供源源不斷的能量。

 在钚238的同位素中，钚239是一種重要的武器級核燃料，可以用於製造核武器，而且半衰期長達兩萬多年，隨著1988年美國封閉部分核反應爐後停止了相關核燃料的生產，為了填補這一空缺，美國政府在2009年向俄羅斯購買了钚238，更為不可思議的是，俄羅斯的钚238的儲備量也快用完了，這使得讓人懷疑是否有必要進行新的钚238合同的簽訂。所以，對於美國國家航空航太局和美國能源部而言，希望恢復钚238核燃料的生產。很明顯製造钚238是非常昂貴的生產，不僅要建設功能強大的核反應爐，還需要從裂變產物中將钚238分離出來，但空間核燃料研究所認為可以採用新的生產線和工藝，使得钚238更便宜更簡單地被生產出來，但提取钚238的過程還是相當繁瑣，需要成千上萬次的提純，才能獲得美國國家航空航太局長距離行星際空間飛行任務所需的核燃料

==> 可惜目前沒有更強大電池電力..

[KH]

每每討論到"鈽" 這個元素
我就想起這部電影
PU-239
中文翻作"致命核料"

頗為灰色的一部片
但是 最後一幕好笑到爆
2個混混不知道白色的鈽粉末，以為是毒品，就把它用吸毒的方式吸了進去!!!

[TS]

這是著名的天文學家 Carl Sagan 寫的一段話,
當時 voyager1 剛離開太陽系,
然後剛好最近又在 FB 上看見朋友轉貼....

寫得真好，滄海一粟，讓人感到謙卑...


我是看到陳立群前輩的報導才知道 Carl Sagan是這麼了不起的人物...
http://lcchen.dcilab.hinet.net/sargan.htm

[吳柏賢]

http://big5.china.com/gate/big5/tech.china.com/science/universe/1030/20120918/17436802.html
這篇文章有一處我看得不是很懂

儘管裝載钚238核燃料的容器經過了重新設計，但卡西尼-惠更斯行星際探測器在2006年飛掠地球時依然引發了較為廣泛的抗議，擔心探測器上的核燃料對地球大氣構成影響，因而重啟钚238的生產線被認為是“非常可怕的可能”。

卡西尼號在2006年時不是早就已經進入土星軌道了嗎?
哪來的飛掠地球?

[peter]

http://baike.baidu.com/view/813286.htm


1925年奥地利科学家霍曼首先提出飞向行星的最佳轨道只有一条，就是与地球轨道及目标星轨道同时相切的双切式椭圆轨道，这条椭圆轨道与两条公转轨道相切时倾角相同。这条最佳轨道叫霍曼转移轨道。它利用地球和行星的公转运动，使探测器仅在初始阶段得到必要的速度，然后大部分时间是惯性飞行，这就节省了燃料，只是飞行的时间较长。

先向内跑到了金星上空；其次是它围绕地球绕了好几个圈子，才把目的地对准土星，整个行程达到了35.2亿千米，是地球与土星的实际距离的2.5倍以上。它的飞行轨迹是一条旋转的曲线，是若干条双曲线截线的组合，看起来就像田螺背上的螺旋

1998年4月26日，“卡西尼”号在金星上空300千米处第一次掠过金星，获得了3.7千米/秒的加速。使其速度从37.2千米/秒增加到40.9千米/秒
“卡西尼”号在1998年12月飞至地球轨道与火星轨道之间后，速度又渐渐变慢，再次被太阳引力拉回内侧，并且在1999年6月24日再度回到金星轨道，再一次藉由金星的引力加速。

第二次飞掠金星后，经过两个月的时间，“卡西尼”号在1999年8月18日飞掠地球，
在获得了地球的引力加速后，最终告别地球，独自奔向了寒冷而漆黑的外行星际空间。2000年1月，它成功穿越荆棘丛生的小行星带。

木星借力 　　2000年12月

第一次金星引力助推时间：1998年4月26日
　　助推高度：337千米
　　助推前速度：37.2千米/秒
　　助推后速度：40.9千米/秒
　　引力助推速度：3.7千米/秒
　　金星第二次引力助推时间：1999年6月24日
　　助推高度：598千米
　　助推前速度：39.2千米/秒
　　助推后速度：42.3千米/秒
　　引力助推速度：3.1千米/秒
　　(以下是逆太阳引力场方向飞行，速度渐慢)
　　地球引力助推时间：1999年8月18日
　　助推高度：1166千米
　　助推前速度：35千米/秒
　　助推后速度：39.1千米/秒
　　引力助推速度：4.1千米/秒
　　木星引力助推时间：2000年12月30日
　　助推高度：1000万千米
　　助推前速度：11.6千米/秒
　　助推后速度：13.7千米/秒
　　引力助推速度：2.1千米/秒
　　入轨土星轨道时间：2004年7月1日

2006年飛掠地球 =>應該是1999