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第319章 世纪天文学三大提升（第2页）

未来任务

木星与冰卫星探测

“欧罗巴快船”（europaasa，o）探测木卫二冰下海洋。

火星样本返回（arssapereturn，nasaesa，oos）

将“毅力号”采集的样本带回地球。

星际任务

“突破摄星”（breakthroughstarshot）计划研光帆探测器，飞向半人马座a星。

挑战

极端环境（如金星高温、木星辐射）。

长距离通信延迟（火星信号延迟可达o分钟）。

采样返回的污染控制（避免地球生物污染外星样本）。

总结

世纪的空间探测器已实现登陆火星、小行星采样、太阳近距离探测、星际穿越等里程碑，未来将向更远（如木星系统）、更智能（ai自主探测）、更高效（样本返回）方向展，为人类探索宇宙提供关键数据。

空间探测器的构造:

空间探测器是一种高度集成的航天器，其构造需满足深空环境适应、科学探测、自主运行等需求。其核心系统包括结构系统、推进系统、能源系统、通信系统、热控系统、制导导航与控制（gnc）系统、科学载荷等。以下是典型空间探测器的构造详解：

结构系统（structurasubsyste）

功能：提供机械支撑，保护内部设备免受射震动、太空极端温度、微流星体撞击等影响。

关键组件：

主框架：通常由铝合金、钛合金或碳纤维复合材料制成，兼顾轻量化与强度。

防护层：如多层隔热材料（li）、防辐射屏蔽（如火星车的钽涂层）。

展开机构：太阳能板、天线、机械臂等可展开部件（如“毅力号”的桅杆相机）。

案例：

隼鸟号（hayaba）采用碳纤维增强塑料（cfrp）结构以减重。

嫦娥五号的采样机械臂采用钛合金，可承受月面极端温差。

推进系统（propusionsubsyste）

功能：提供轨道修正、姿态调整、着陆减等动力。

类型：

化学推进（液体固体燃料）：用于大推力变轨（如火星着陆器的减火箭）。

电推进（离子推进器）：高效但推力小，适合长期任务（如“黎明号”小行星探测器）。

冷气推进：用于微调姿态（如卫星的氮气喷口）。

案例：

帕克太阳探测器（parkerarprobe）使用化学推进+离子推进组合。

欧西里斯雷克斯（osirisrex）依赖肼燃料推进器进行小行星轨道调整。

能源系统（poduersubsyste）

功能：为探测器提供电能。

类型：

太阳能电池板：主流选择，但受光照条件限制（如火星车在沙尘暴期间需休眠）。

核电池（rtg）：适用于光照不足或长期任务（如“好奇号”火星车、旅行者号）。

储能设备：锂离子电池或级电容，用于夜间或峰值供电。

案例：

毅力号（perseverance）使用多结太阳能电池+锂离子电池。

新视野号（neduhorizons）因远离太阳依赖rtg核电池。

通信系统（teeunetsubsyste）

功能：与地球控制中心传输指令和科学数据。

关键组件：

高增益天线（hga）：主通信设备，需精确指向地球（如“旅行者号”的抛物面天线）。

低增益天线（lga）：全向天线，用于紧急通信。

深空网络（dsn）：nasa的全球天线阵列（o米口径）接收弱信号。

案例：