拂曉號金星探測器

拂曉號金星探測器是日本宇宙航空研究開發機構和日本三菱重工業公司聯合研製，是日本的首個金星探測器。

基本介紹

• 中文名：拂曉號金星探測器
• 所屬國：日本
• 設計工作壽命：自發射後4.5年
• 重量：發射重量為500千克

基本簡介

除了“拂曉”號以外，H2A火箭同時搭載的5顆小型衛星中有一顆是宇宙航空研究開發機構研製的衛星，名為“小型太陽能帆實證機”。這顆衛星升空後，其內部的太陽能電池薄膜將像帆船的帆一樣展開，然後衛星將檢驗是否能夠利用太陽能實現加速飛行。其他4顆小型衛星是由日本的一些高校分別研製的，主要從事探測地球大氣水蒸氣等一些科研觀測任務。

金星探測器“拂曉”號

設備儀器

“拂曉”號金星探測器總重約640千克，其中包括320千克推進劑和34千克的科學儀器。“曉”號主體體積為3.2立方米，裝備有兩個1.4平方米太陽能電池陣列板，在金星軌道上可提供1200W動力。

“拂曉”號金星探測器所搭載的科學儀器包括一台紫外成像儀，一台長波紅外攝像機，兩台相機和無線電收發機。“曉”號計畫藉助能夠夠捕捉不同波長的儀器在軌道上對整個星體進行觀測。“曉”號金星探測器的總耗費大約2.1億美元，其中探測器本身耗資1.1億，H-2A火箭發射費用約1億。“拂曉”是研發小組起的名字。由於金星是晨星，“曉”意味著日出前最炫麗的時間段。

日本金星探測器“曉”號的H2A火箭發射升空

“拂曉號”主要技術參數

技術指標	參數
外觀和尺寸	主體體積為3.2立方米（1.04m×1.45m×1.4m），裝備有兩個1.4平方米太陽能電池陣列板
軌道設計	繞金星橢圓軌道，近金星點300千米，遠金星點80000千米，環繞一周約30小時，軌道傾角172°。
設計工作壽命	自發射後4.5年
重量	發射重量為500千克
功率	在金星軌道上的發電功率為500W（任務結束時）

軌道器

”拂曉號“探測器採用三軸穩定，利用軌道器主體的姿態控制，使相機朝向進行表面展開探測。

軌道器上部安裝有太陽翼，可以通過南北向的軸或軌道器主體姿態控制太陽翼方向，獲得可靠地能源供應。”拂曉號“與地球地面站間的通信使用縫隙陣高增益天線。

”拂曉號“將飛行約5.2億千米，預計2010年12月上旬進入環繞金星的大橢圓軌道。軌道器在金星上向西運動，與金星超級大氣環流的方向一致。

攜帶的科學儀器

”拂曉號“上的探測器一共包括7台（套）。其中包括5台相機和兩套科學輔助儀器。

5台相機分別是：一台1微米紅外相，；一台2微米紅外相機，一台紫外相機，一台長波紅外相機，一台可見光相機；兩套科學輔助儀器分別是超穩定振盪器和感測數字電子單元。

1微米紅外相機視場為12°，CCD規格是1024×1024像素。它可以利用1.01微米、0.97微米和0.90微米三個波段的四個濾光鏡片，對金星進行白晝和夜間的探測；

2微米紅外相機的視場同樣是12°，CCD規格也是1024×1024像素，具有1.65微米、1.735微米、2.02微米、2.26微米和2.32微米的多波段濾光能力；

紫外相機的視場是12°，CCD規格是1024×1025像素，具有以283納米波長對金星白晝雲頂二氧化硫進行探測的能力；

長波紅外攝像機的視場是12°，CCD規格是320×240像素，將在10微米波長晝夜對金星雲頂進行探測，繪製出雲頂的溫度分布圖；

可見光相機（也稱為“閃電和氣輝相機）視場為16°，可以在777.4納米、480-650納米、557.7納米和545納米四個波段對閃電和氣輝進行觀測，通過對金星中低層大氣的連續觀測，分析金星氧分子的大尺度結構特徵；

超穩定振盪器的主要任務就是用於開展進行無線電掩星觀測試驗；感測數字電子單元作為除可見光相機外的四台相機的接口和控制單元，主要任務是從四台相機上獲得原始數據，進行算法處理和數據壓縮以及數據的格式化和存儲。

探測任務

據了解，“拂曉”號探測器發射後，它將利用約半年時間飛往金星。抵達金星軌道後，探測器將對金星進行兩年的觀測。科學家將利用所獲得的觀測數據，研究金星硫酸雲的詳細成分，以及每秒達到100公里的風暴的發生機制，並弄清金星大氣的構成。

拂曉號金星探測器搭載的太陽帆

日本宇宙航空研究機構開發的這一顆名為“拂曉”的探測衛星，總投資154億日元，寄託了日本宇宙開發事業的一個夢。

報導稱，如果成功的話，這將是日本第一次向銀河系的惑星展開探測。日本宇宙航空開發機構認為，金星的大氣層與地球相近，或許能夠有一些驚人的發現。據悉，“拂曉”探測衛星上搭載有5台日本自己研發的高清晰照相機和攝像機

發射升空

日本時間2010年5月21日6點58分(台北時間5點58分)，日本H2A火箭搭載日本“曉”號金星探測器在日本鹿兒島縣種子島宇宙中心發射升空。“拂曉”號金星探測器升空27分鐘後，在離地420公里的高空和運載火箭成功分離，進入朝金星方向飛行的軌道。

同時，與“拂曉”共同搭載的世界首個太陽帆飛行器“伊卡洛斯”號，以及4顆小衛星也全部被送入到了預定的軌道。因為兩者疊加後的形狀酷似漂浮的風箏，被日本國民親切地稱為“星際風箏”。此外，日本宇宙航空研究開發機構徵集的約26萬人的留言，也縮小印刷在鋁板上，隨“曉”號金星探測器在一起前往金星。

這是日本首次成功發射金星探測器，“拂曉”號金星探測器在將一邊繞太陽運行，一邊靠近金星軌道。經過5.2億公里的航行後，於2010年12月7日到達距離金星表面300至80000公里的長橢圓形軌道。它將在軌道上對金星進行為期四年的觀測，探詢金星大氣的謎團，以期弄清這顆地球的姊妹星如何成為一個灼熱的星球

探測器未能進入預定軌道?

日本“拂曉”號金星探測器為進入金星軌道到進行了引擎的反向噴射，但其與地球的通信出現故障。據日本媒體最新訊息稱，日本宇航研究開發機構12月8日宣布，“拂曉”號金星探測器未能夠進入預定軌道，數據傳輸失敗。

據日本共同社12月8日訊息，　日本“拂曉”號金星探測器7日早晨反向噴射後，原本在向地球傳送數據時應該能使用的中等性能天線無法進行通信。日本宇宙機構在7日晚間之前查明，問題的原因是探測器處於太陽電池板朝著太陽方向緩慢旋轉的姿態。此外還發現使用該天線10分鐘內只能通信約40秒。

為防止數據傳輸時斷時續，實際通信時主要使用低性能的天線。其速度極慢，1秒鐘僅1個字左右，日本宇宙機構自探測器收集顯示各儀器“健康狀況”的數據並進行了分析。

另據日本NHK電視台12月8日訊息，日本宇航研究開發機構8日上午11是召開記者會，宣布“拂曉”號金星探測器未能夠進入預定軌道。原因是該探測器所攜帶的引擎在進行12分鐘的反向噴射時，只達到了2-3成的效果。因此，探測器未能夠成功的傳輸信號，與地面失去了聯繫。

進行探測衛星工程總指揮中村正人教授表示，探測衛星於今日上午8時49分在抵達距離金星550公里的上空，按計畫進行了發動機逆向噴射作業。逆向噴射時間如果有9分20秒至12分鐘，完全可以達到減速的效果，探測衛星在金星的引力作用下可以進入原定的橢圓形軌道。但是，由於探測衛星的通信系統出現了故障，目前監控中心無法收到來自探測衛星的數據。

抵達金星

由日本宇宙航空研究開發機構研發的“拂曉”號（Akatsuki）金星探測器將在今年12月再次嘗試進入金星軌道，這是自2010年12月以來，“拂曉”號探測器第二次獲得進入金星軌道的機會。在五年前，“拂曉”號抵達金星附近，但是由於主發動機的故障沒能進入金星軌道，於是“拂曉”只能圍繞太陽公轉，等待進入金星軌道的機會。今年12月，“拂曉”號有望與金星再次擦肩而過，由於主發動機故障依然存在，因此探測器只能使用側推進器控制方向，等待進入金星軌道的機會。

“拂曉”號探測器是日本航天機構研發的首個地外天體氣候飛船，旨在研究金星的大氣情況。在抵達金星附近時，日本科學家發現探測器上的主發動機出現故障，無法進行完成推力輸出，因此“拂曉”號沒有能夠進入金星軌道。在此後的五年時間裡，“拂曉”號無法完成科學任務，只能等待今年12月的機會。日本科學家認為如果這次成功，那么“拂曉”號將進入一個高橢圓軌道，環繞金星運行一周需要八至九天的時間。

日本宇宙航空研究開發機構的官員在今年二月份的任務更新上提到，“拂曉”號進入的軌道高度相當於金星10倍半徑，“拂曉”號能夠對金星的雲層和大氣成分進行探測，並研究其表面狀況。當“拂曉”號的軌道高度低於10倍金星半徑時，就可以近距離研究雲層上的對流活動和微小的波動，掌握金星厚厚雲層的奧秘。“拂曉”號還能對金星表面火山進行探測，目前探測器上的天線也存在故障，與地球的聯繫時斷時續。

“拂曉”號耗資為3億美元，日本科學家試圖利用該探測器對金星進行全面研究。本次發射任務中，還有IKAROS太陽帆飛船，該探測器已經利用太陽光壓進行飛行，太陽帆也有望成為未來太空飛行器的新動力來源。