根據引力助推原理,科學家們為“卡西尼”號設計了一條通往土星的智慧曲線,這條智慧曲線的奇特之處在於:首先是它沒有直接向土星飛去,而是先向內跑到了金星上空;其次是它圍繞地球繞了好幾個圈子,才把目的地對準土星,整個行程達到了35.2億千米,是地球與土星的實際距離的2.5倍以上。它的飛行軌跡是一條旋轉的曲線,是若干條雙曲線截線的組合,看起來就像田螺背上的螺旋。 第一次金星引力助推時間:1998年4月26日
助推高度:337千米
助推前速度:37.2千米/秒
助推後速度: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時間:1999年6月24日
助推高度:598千米
助推前速度:39.2千米/秒
助推後速度:42.3千米/秒
引力助推速度:3.1千米/秒
(以下是逆太陽引力場方向飛行,速度漸慢)
地球引力助推時間:1999年8月18日
助推高度:1166千米
助推前速度:35千米/秒
助推後速度:39.1千米/秒
引力助推速度:4.1千米/秒
木星引力助推時間:2000年12月30日
助推高度:1000萬千米
助推前速度:11.6千米/秒
助推後速度:13.7千米/秒
引力助推速度:2.1千米/秒
入軌土星軌道時間:2004年7月1日 1997年10月15日,“卡西尼”號發射升空,以12.4千米/秒的速度擺脫地球引力向太空飛去。但“卡西尼”號卻沒有對準遠離太陽的土星軌道,而是“南轅北轍”,向地球公轉軌道的內側飛去,原來它是去金星借力去了。金星是距地球最近的行星,平均距離約4150萬千米,作為探測器借力的第一站最為合適。
“卡西尼”號的發射時間也是經過精心安排的,以便它在合適的時候、以適當的角度與金星會合,借到金星的引力。“卡西尼”號發射後要透過霍曼轉移軌道恰好飛越金星上空,而它飛越時金星又要恰好處於太陽的東北方向(從地球上看去),以便“卡西尼”號借力後順勢向太陽系外側飛去。 在科學家的精密計算裡,也許這樣還不夠支撐“卡西尼”號到達外行星,於是,“卡西尼”號下一個借力目標是地球和木星。因此,在第二次借力前,要計算好金星與地球之間的霍曼轉移軌道,同時還要一併計算此後“卡西尼”號從地球到木星的霍曼轉移軌道。這樣才能不差分毫地從金星到地球再到木星進行連貫借力。
第二次飛掠金星後,經過兩個月的時間,“卡西尼”號在1999年8月18日飛掠地球,在獲得了地球的引力加速後,最終告別地球,獨自奔向了寒冷而漆黑的外行星際空間。2000年1月,它成功穿越荊棘叢生的小行星帶。 2004年5月18日,來自土星的引力首次超過來自太陽的引力,“卡西尼”號正式進入土星系; 2004年7月1日,“卡西尼”號開始了進入土星軌道扣人心絃的“最後一跳”:為了不被土星重力場“捕獲”而直墜土星,它啟動了減速火箭,進行了最後一次關鍵性減速,時間長達96.4分鐘。隨後,“卡西尼”號成功進入預定軌道,成為土星的第一顆人造衛星。
“卡西尼”號在這次漫長的7年飛行過程中定位精準,所進入的土星軌道非常接近原計劃軌道。這麼複雜的加速、飛行路線,就決定在開始發射的那一瞬間,發射的方向和力量都要計算得準確無誤,而且向金星、地球、木星借力的時間、位置都要一次性計算完成,科學家的精準計算真是令人感慨!這裡,還要感謝人類的一份幸運,因為太空中隨便哪個不期而遇的小石塊都可能把卡西尼撞得粉碎。
根據引力助推原理,科學家們為“卡西尼”號設計了一條通往土星的智慧曲線,這條智慧曲線的奇特之處在於:首先是它沒有直接向土星飛去,而是先向內跑到了金星上空;其次是它圍繞地球繞了好幾個圈子,才把目的地對準土星,整個行程達到了35.2億千米,是地球與土星的實際距離的2.5倍以上。它的飛行軌跡是一條旋轉的曲線,是若干條雙曲線截線的組合,看起來就像田螺背上的螺旋。 第一次金星引力助推時間:1998年4月26日
助推高度:337千米
助推前速度:37.2千米/秒
助推後速度: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時間:1999年6月24日
助推高度:598千米
助推前速度:39.2千米/秒
助推後速度:42.3千米/秒
引力助推速度:3.1千米/秒
(以下是逆太陽引力場方向飛行,速度漸慢)
地球引力助推時間:1999年8月18日
助推高度:1166千米
助推前速度:35千米/秒
助推後速度:39.1千米/秒
引力助推速度:4.1千米/秒
木星引力助推時間:2000年12月30日
助推高度:1000萬千米
助推前速度:11.6千米/秒
助推後速度:13.7千米/秒
引力助推速度:2.1千米/秒
入軌土星軌道時間:2004年7月1日 1997年10月15日,“卡西尼”號發射升空,以12.4千米/秒的速度擺脫地球引力向太空飛去。但“卡西尼”號卻沒有對準遠離太陽的土星軌道,而是“南轅北轍”,向地球公轉軌道的內側飛去,原來它是去金星借力去了。金星是距地球最近的行星,平均距離約4150萬千米,作為探測器借力的第一站最為合適。
“卡西尼”號的發射時間也是經過精心安排的,以便它在合適的時候、以適當的角度與金星會合,借到金星的引力。“卡西尼”號發射後要透過霍曼轉移軌道恰好飛越金星上空,而它飛越時金星又要恰好處於太陽的東北方向(從地球上看去),以便“卡西尼”號借力後順勢向太陽系外側飛去。 在科學家的精密計算裡,也許這樣還不夠支撐“卡西尼”號到達外行星,於是,“卡西尼”號下一個借力目標是地球和木星。因此,在第二次借力前,要計算好金星與地球之間的霍曼轉移軌道,同時還要一併計算此後“卡西尼”號從地球到木星的霍曼轉移軌道。這樣才能不差分毫地從金星到地球再到木星進行連貫借力。
第二次飛掠金星後,經過兩個月的時間,“卡西尼”號在1999年8月18日飛掠地球,在獲得了地球的引力加速後,最終告別地球,獨自奔向了寒冷而漆黑的外行星際空間。2000年1月,它成功穿越荊棘叢生的小行星帶。 2004年5月18日,來自土星的引力首次超過來自太陽的引力,“卡西尼”號正式進入土星系; 2004年7月1日,“卡西尼”號開始了進入土星軌道扣人心絃的“最後一跳”:為了不被土星重力場“捕獲”而直墜土星,它啟動了減速火箭,進行了最後一次關鍵性減速,時間長達96.4分鐘。隨後,“卡西尼”號成功進入預定軌道,成為土星的第一顆人造衛星。
“卡西尼”號在這次漫長的7年飛行過程中定位精準,所進入的土星軌道非常接近原計劃軌道。這麼複雜的加速、飛行路線,就決定在開始發射的那一瞬間,發射的方向和力量都要計算得準確無誤,而且向金星、地球、木星借力的時間、位置都要一次性計算完成,科學家的精準計算真是令人感慨!這裡,還要感謝人類的一份幸運,因為太空中隨便哪個不期而遇的小石塊都可能把卡西尼撞得粉碎。