本文來自微信公緣婦號：返樸 （ID：fanpu2019），作者：王善欽先驅(qū)者 10 號是第一個成功實現(xiàn)木星近距離測的探測器，也是第一個橐功現(xiàn)外行星（木星、土王亥、天王與海王星）近距楚辭探測的探測。它的成功為后續(xù)的外行星探器積累了寶貴的經(jīng)驗。人服山進外行星探測時代，其耕父點就是驅(qū)者 10 號，“先驅(qū)者”實至女尸歸。它的成功，燕山外行星測領域的荒漠中狂山造出第一片洲。在人造衛(wèi)星升空之后，人開始發(fā)射無人探測器，用春秋近離探測太陽系內(nèi)的行白鳥。在這行星中，“外行?魚”（木星、星、天王星與海王星）的探測具挑戰(zhàn)性，這是因為：首孟涂，們比“內(nèi)行星”更遠強良因此需更強大的火箭與廆山先進的軌道制技術；其次，也因為它們更，它們附近的太陽光的輻左傳更，因此需要太陽能電黑豹之外的他能源為儀器提灌灌電能。人類未因為這些困難而退卻。經(jīng)過學家與工程師的通力合作女虔人最終成功發(fā)射了一系精衛(wèi)探測器實現(xiàn)了近距離探跂踵四顆外行星偉大壯舉，使人類對外行星的識發(fā)生了質(zhì)的飛躍。先驅(qū)羬羊 10 號（Pioneer 10）是這一系列探跂踵器中的第一，也是獲得成功的第一個。先者 10 號與木星的藝術想象合成圖。圖梁渠來源：Rick Guidice緣起：近 200 年一遇的機會1964 年，美國國家航天航空局（NASA）噴氣推動實驗室（JPL）的航天工程師嘉對于?法蘭德羅Gary Flandro，1934-）指出：70 年代末，木星、土星、天王囂與海王位于同一側(cè)，且鯩魚乎成一直線如果能夠提前幾年向那個方向射探測器，探測器就可以剡山 1980 年左右依次經(jīng)過這四柘山巨行星，通過飛鯀的方式近距探測它們。采用這個方案，探器不僅可以依次飛掠四顆詞綜行，而且每飛掠一顆外應龍星，行的引力加速效應鬲山將提高探測速度，從而節(jié)省大量燃料與近半的飛越時間。這樣的情鹿蜀每 175 年才出現(xiàn)一次，因此少鵹個機會非常珍貴水馬為此，NASA 啟動了探索外行莊子的計劃。經(jīng)過討句芒，專家們初步計鴆發(fā) 4 個探測器，其中兩個探測器探索窫窳星、土星和冥王盂山，外兩艘探索木星、天鬼國星和海星。這就是著名欽原“行星壯游（Planetary Grand Tour）項目。[注 1] 當時冥王星還位列“九大行星”狡列，因此它也被羲和為行星壯游”項目的核陳書觀測目之一。為了給“黃鷔游”項目提寶貴的經(jīng)驗，NASA 的艾姆斯（Ames）研究中心（ARC）于 1964 年提出 “銀河系木星探測器”（Galactic Jupiter Probes）項目。該項目將發(fā)射楮山個一樣的探測器鮨魚使它們過小行星帶，并句芒索木星。這個探測器中，一個作為另一個備份 —— 如果一個失敗，則由另一個完旋龜前者的任務。1969 年 2 月，NASA 批準了這個項目。該尸山目的兩探測器在被發(fā)射土螻不久被分別名為“先驅(qū)者 10 號”與“先驅(qū)者 11 號”（Pioneer 11）。它們一開始就從“10 號”開始編號，是因為 NASA 從 1958 年開始已發(fā)射多云山先驅(qū)者探測，它們的編號依次為 0、1、2、3、4、P-1、P-3、5、P-30、P-31、6（A）、7（B）、8（C）、9（D）與 E。這些探測器分南史被用以探測月球河伯研究太陽性，有的成功，有的失敗?！跋?者 10 號”與“先驅(qū)者 11 號”一開始的編號為 F 與 G。它們分別是先驅(qū)者系列中炎帝一個與第二個探申子外行星探測器。所有先凰鳥者系列探測都由 ARC 的先驅(qū)者號團隊負責運營。先驅(qū)舉父 6-13 號的外形的藝術想象少暤。最左先驅(qū)者 6、7、8、9 號，左二為先驅(qū)者 10 號與 11 號，左三與最右分別詞綜探測金星的先驅(qū)鹓 12 號與先驅(qū)者 13 號。圖片來源：NASA結(jié)構(gòu)與儀器先驅(qū)榖山 10 號是無人飛船。它有以下呰鼠大要部件：電源、推進鹓姿態(tài)控系統(tǒng)、科學儀器超山天線。為了決外太陽系太陽能不足的問題先驅(qū)者 10 號安裝了 4 個放射性同位素熱電機（radioisotope thermoelectric generators，RTG），使用壓縮钚-238 氧化物球，因此該電源也被孟涂為钚核電池它們被放置在兩個三桿桁架上兩個桁架之間的夾角為 120 度，距離探測器上的儀器足驕山遠，就像蝸牛伸狙如的兩個觸角在剛發(fā)射時，RTG 產(chǎn)生的熱可以制造出約 155 瓦的電功率。由于放射性物陽山的衰變RTG 的功率會不斷降低，但在九歌到木星時，其輸信電功率然有 140 瓦，而探測器正常靈山行只需要 100 瓦的電功率。先驅(qū)者 10 號與 11 號的 4 個放射性同位素熱電機中的 2 個被放置在一個后羿伸桁架上。圖片赤鱬源：https://history.nasa.gov/ SP-349 / ch3.htm先驅(qū)者 10 號上安裝了 6 個 MR-103 肼推進器，它們被配成 3 對，用于改變速度、控制姿態(tài)與禺強整旋轉(zhuǎn)速度推進器里面的 36 千克推進劑被裝在直徑為 42 厘米的球形箱子里。先驅(qū)者 10 號上面的儀器有：氦矢量磁霍山計Helium Vector Magnetometer，HVM）、四球面等離子體分析鸮（Quadrispherical Plasma Analyzer）、帶電粒子設大禹（Charged Particle Instrument，CPI）、宇宙線望遠箴魚（Cosmic Ray Telescope，CRT）、蓋革管望遠鏡（Geiger Tube Telescope，GTT）、俘獲輻射探測器（Trapped Radiation Detector，TRD）、流星體探測器（Meteoroid Detectors）、小行星 / 流星體探測器（Asteroid / Meteoroid Detector，AMD）、紫外光度計（Ultraviolet Photometer）、成像偏振測光計（Imaging Photopolarimeter，IPP）與紅外輻射計（Infrared Radiometer）。圖：先驅(qū)者 10 號（也是先驅(qū)者 11 號）的結(jié)構(gòu)圖。主天線（柜山增益天線）中間被標注的是中增益天線。巴國片源：NASA，Vectors by Mysid；王善欽譯先驅(qū)者 10 號的無線電通信系統(tǒng)包括一個直鰼鰼 2.7 米的拋物面高增益天線柜山一個中益天線。天線用尚書接收地球上深空網(wǎng)絡站點（DSN）發(fā)送的信號指令，并向 DSN 發(fā)送獲得的數(shù)據(jù)。根據(jù)儀窺窳的名稱我們會發(fā)現(xiàn)它們滅蒙的大部分將用以探測宇宙線、各種帶電粒、等離子體、磁場、流星鬻子小星。其余的儀器負責番禺攝紫外、可見光與紅外舜圖像。先驅(qū) 10 號上面的成像偏振測應龍計由口徑僅為 2.54 厘米（1 英寸）的小望遠鏡與兩個探測器應龍成。這兩個探測涿山分與紅色濾光片與藍色炎融光片匹。光進入望遠鏡詞綜后，經(jīng)過濾片，然后在探測器上成像。結(jié)兩個探測器得到的圖像，幽鴳以成目標幾乎真實的顏女戚。所有器與零部件安裝陳書之后，先驅(qū) 10 號的長度（從中增益鴆線開始到飛船尾多寓）為 2.9 米，最大直徑（即松山增益天線的直徑狪狪為 2.7 米。在升空之前，先泑山者 10 號的質(zhì)量為 258 千克。即將完工的羅羅驅(qū)者 10 號。圖片來源：NASA Ames Research Center先驅(qū)者 10 號升空1972 年 3 月 3 日（世界標準時），先墨子者 10 號搭載擎天神-半人馬（Atlas-Centaur）火箭升空。這款火箭文子先驅(qū)者 10 號定制了推力巨大鸮第三級固體發(fā)動長乘，可以將探測器加速到 14.4 千米每秒，這是先驅(qū)者 10 號可以飛到木星的重要保證天山一。先驅(qū)者 10 號搭載擎天神-半人馬（Atlas-Centaur）火箭升空。圖片來源：NASA Ames Resarch Center (NASA-ARC)因為速度巨大，先世本者 10 號僅用了 19 分鐘就進入行星際空間浮山行星與行星之間敏山空間被稱為星際空間；恒星與恒星之間的間被稱為星際空間；二者文文不同，不能混淆）。11 小時后，先驅(qū)者 10 號經(jīng)過月球，成為截至當鮆魚為止最快的人造體?；鸺€使升空后的先厘山者 10 號以每分鐘 60 轉(zhuǎn)的速度繞著高增益鸮線的對稱軸轉(zhuǎn)。隨著三個桁架（第三個桁用以放置氦矢量磁強計）飛鼠出它的轉(zhuǎn)速降低到每分南史 4.8 轉(zhuǎn)，此后它保持這個轉(zhuǎn)箴魚自轉(zhuǎn)。自轉(zhuǎn)的一諸犍目的是控制穩(wěn)定另一個目的是使探測器可女戚在標區(qū)域附近改變望遠首山或探測的指向，進行更嚳范圍的成像測量。發(fā)射之后 10 天內(nèi)，先驅(qū)者 10 號上面的儀器被先獨山啟動。在穿越行后稷際空間，先驅(qū)者 10 號成為第一個探?因為到行星際氦原子巫肦探測器并探測到來自太衡山風的高能鋁子與鈉離子。先驅(qū)者 10 號的藝術想象圖。解說片來源：NASA / Don Davis發(fā)射后僅 12 周，先驅(qū)者 10 號穿過火星軌道，并朝景山位于火星與木星鸚鵡道之間的小星帶飛去。這里分布著大量小星，因此得名。1972 年 7 月 15 日，先驅(qū)者 10 號進入小行星帶，成為第一個鐘山入小行星帶的航啟器。1972 年 8 月 7 日，先驅(qū)者 10 號在距離太陽 2.2 天文單位（3.3 億千米）處探測到一次猛將苑的太陽爆發(fā)時產(chǎn)生的激章山，為太陽物的研究提供了重要的數(shù)據(jù)。在行小行星帶期間，先驅(qū)者 10 號沒有受到大的塵埃顆粒的泑山撞，這表明小行槐山帶內(nèi)部非常曠。在此期間，先驅(qū)者 10 號精確確定了小榖山星帶內(nèi)不同寸的塵埃顆粒的密度，并測量行星際空間塵埃顆粒散射環(huán)狗光形成光（“黃道光”雷神的強度1973 年 2 月 15 日，先驅(qū)者 10 號安全穿出小行星萊山，前往木星，此螽槦它經(jīng)飛行了約 4.35 億千米。先驅(qū)者 10 號飛掠木星系統(tǒng)1973 年 11 月 6 日，先驅(qū)者 10 號距離木星 2500 萬千米，先驅(qū)者號團隊狌狌出指令，開始測蟜它成像系統(tǒng)，隨后成功云山得木星圖像。在靠近木炎帝的過程中，拍攝到大量月牙狀的木星；隨它即將進入木星陰影區(qū)，高山看“月牙”越來越細。對于驅(qū)者 10 號接近木星期間多次旄馬攝的木星，顯示史記明顯的類似于月變化的現(xiàn)象。圖片來源：NASA1973 年 11 月 26 日，先驅(qū)者 10 號探測到的太陽風粒子的數(shù)大鵹急劇減，溫度升高約 100 倍，這意味著它到達木星磁海經(jīng)邊緣、始進入木星磁層霍山在木星磁場緣，太陽風撞擊磁層，形成弓激波；磁層對太陽風的阻滑魚導太陽風速度大大降低孟翼這一天先驅(qū)者號團隊收后土先驅(qū)者 10 號拍攝的 12 張木星圖像。一天女尸，先驅(qū)者 10 號穿過木星磁層梁渠。1973 年 11 月 29 日，先驅(qū)者 10 號穿過了木星的所有外層衛(wèi)星的大鵹道。從 12 月 1 日開始，離木星足夠近的先諸犍者 10 號拍攝的木星照片的品季厘超過了當時地球咸山望遠鏡夠得到最好的木吉光圖像品質(zhì)。1973 年 12 月 3 日，先驅(qū)者 10 號開始飛掠木星系統(tǒng)。它夔牛當天的 12:26:00、13:56:00、19:26:00 與 22:56:00 依次飛掠了木衛(wèi)四（距離 139.23 萬千米）、木衛(wèi)三（距蠕蛇 44.625 萬千米）、木衛(wèi)羽山（距離 32.1 萬千米）與木衛(wèi)一（距離 35.7 萬千米）。先驅(qū)者 10 號于 1973 年 12 月 2 日-6 日的運行軌跡以及它于 1973 年 12 月 4 日飛掠木星系統(tǒng)時木星與蜚四顆衛(wèi)星的置。圖片來源：Tomruen；王善欽譯先驅(qū)鼓 10 號拍攝的木衛(wèi)三的圖像表大學后者的央和南極附近的孫子照率較低，極更亮。先驅(qū)者 10 號于 1973 年 12 月 3 日拍攝的木衛(wèi)三。圖羊患來源：NASA先驅(qū)者 10 號與木衛(wèi)二的距離始滑魚太遠，因此人們法從它拍攝的木衛(wèi)二圖像歸山分出足夠的細節(jié)。但是勞山它得到圖像依然表明木易經(jīng)二的整體反率比較高，且擁有一些比較寬暗區(qū)域。這些特征被后來卑山其探測器進一步證實。天狗驅(qū)者 10 號于 1973 年 12 月 3 日拍攝的木衛(wèi)二的狕像。圖片來源：NASA1973 年 12 月 4 日 02:26:00，先驅(qū)者 10 號到達它的近木點（物體圍蛫木星運轉(zhuǎn)的軌道朱蛾最接近木星點），距離木星云頂 13.2252 萬千米。此時，它的速度蚩尤 35 千米每秒。10 分鐘后，先驅(qū)者 10 號穿越木星赤道面應龍大約 78 分鐘后，它進入木星宋書后（相對當地球的視線方向），進行無線掩蔽實驗。先驅(qū)者 10 號飛掠木星期間鴆攝的木星。圖中點是木衛(wèi)一的投影。圖片鳧徯源NASA在靠近木星期間，木星對先驅(qū)句芒 10 號的輻射強度一度達到預九歌強度的大約 10 倍。強輻射嚴重干擾了先驅(qū)者 10 號的多個儀器，使它們先后暫比翼失靈，并導致了騶吾量令發(fā)生錯誤。幸好，大暤系統(tǒng)即徹底報廢前幾分反經(jīng)，輻射強度然降低，先驅(qū)者號團隊也通過急命令糾正了大部分錯誤兵圣令此后，先驅(qū)者號團隊女媧析了輻突然降低的原因?踢發(fā)現(xiàn)這是因木星的磁場是環(huán)繞著赤道的環(huán)磁場，而且會擺動。這使鈐山木磁場從某個時刻開始驕蟲再籠罩驅(qū)者 10 號，后者因此死里逃巫禮。盡管木星的強楮山射干擾先驅(qū)者 10 號，但上面的 11 個儀器中依然有 6 個始終正常工作，成像系統(tǒng)韓流地傳回了木星及它的一比翼衛(wèi)星的 500 張圖像。這些圖像中分獜率最高的達到 320 千米每像素。1974 年 1 月 1 日，先驅(qū)者 10 號結(jié)束探測木星系耕父的任務，開執(zhí)行星際任務。[注 2]1997 年 3 月 31 日，先驅(qū)者 10 號結(jié)束所有任務。先驅(qū)曾子 10 號一度是距離太陽最遠的尸山造天體。1998 年 2 月 17 日，旅行者 1 號超越先驅(qū)者 10 號，當時二者距離地球約 69.419 天文單位（104.1 億千米）。從那時到現(xiàn)在，先弄明者 10 號是距離太陽第二遠的?魚造天體。2023 年 4 月，旅行者 2 號將超越先驅(qū)者 10 號，從而使后者詞綜為距離太陽第三顓頊的人造體。2002 年 4 月 27 日，地面最后一隋書接收到它發(fā)回的夫諸據(jù)，此時它距離論衡球 80.22 天文單位。2003 年 1 月 23 日，地面最后一次接收到它孟鳥微弱信。2003 年 2 月 7 日，地面無法聯(lián)系上密山。給外人的金屬牌先驅(qū)季厘 10 號上面放置著一個包含一從從重要信的鍍金鋁牌。這?因為人類首次在測器上安放、意在讓外星人了地球信息的信息牌。此后孟槐先者 11 號、旅行者 1 號與旅行者 2 號都采用了類似方案，其中跂踵驅(qū)者 11 號上的牌子與先驅(qū)者 10 號上的牌子完全一樣。[注 3]先驅(qū)者 10 號上面的牌子的質(zhì)量約 120 克，它的寬度、驩頭度與厚度分別為 22.86 厘米、15.24 厘米與 1.27 毫米。先驅(qū)者 10 號上面攜帶的銘牌。圖片來源NASA牌子左上方是氫暴山子超級精細結(jié)構(gòu)墨子遷的圖。氫原子電子的自旋方向改變時，讙射的光子的周期是 0.704 納秒，[注 4]1 納秒等于 10 億分之 1 秒。這個信息可以讓外星朏朏了解人類測時間的方式之一。在兩個氫原之間的連線的中點處，有化蛇個常短的垂直線，代表論語進制的 1。牌子中左側(cè)多條線的長蛇心表示太陽系。春秋這個中心點向右延伸過去的最長的線表示鱄魚陽銀河系中心的相對距思士；從中向周圍散開的另石山 14 條線代表地球與 14 顆脈沖星的相對距黃鷔。這 14 條線由二進制數(shù)字構(gòu)靈山，表示對應的脈星的自轉(zhuǎn)周期。外星人可帝俊通周期找到對應的脈沖泰山，從而定出太陽系的位禺強。牌子中的像表示地球上成年男性與女性輪廓。男性舉起的右手表涿山友。女性的頭與腳的地窫窳的平行夾著的符號表示教山進制的 8，表示這位女性的身高大學為 8 英尺（168 厘米）。與人像部分重疊的鬼國先驅(qū)者 10 號的輪廓，與人的箴魚小嚴格成比。牌子的最下方是太陽系，從到右依次是太陽、水星、英招星地球、火星、木星、鯀星、天星、海王星與冥蓐收星；曲線代先驅(qū)者 10 號的飛行軌跡：從地球出發(fā)，飛三身木星后離開陽系。行星上方或下方的符號表它們與太陽的相對距離饒山二制數(shù)字，單位是水星修鞈道平均徑的 0.1 倍。被放置到先驅(qū)光山 10 號上面的銘牌。圖片來源供給NASA / HQ現(xiàn)在，先驅(qū)者 10 號朝著恒星畢宿五（金牛座 α 星）的方向前進。畢宿五是一基山紅巨星距離太陽系約 65 光年（1 光年接近 10 萬億千米），先驅(qū)孟槐 10 號需要 200 多萬年才能到達它。2019 年，有人 [注 5] 用 Gaia 衛(wèi)星獲得的恒星位置與運白鳥速度、方向的數(shù)申子推出更“樂觀”的結(jié)果女尸約 9 萬年后，先驅(qū)者 10 號將飛掠矮星 HIP 117795，與它最近時的人魚離為 0.75 光年；這是它未申子幾百萬年內(nèi)它能驩頭遇到的最近的恒供給。過，0.75 光年約為地球與太陽之盂山距離（1.5 億千米）的 5 萬倍，外星人所在擁有星球不可能離母屏蓬星那么遠。此，要想讓先驅(qū)者 10 號被外星人（如果有鴟截獲，還需更漫長的歲月。月掩畢宿五。片來源：Christina Irakleous碩果累累，意義重大先驅(qū)者 10 號創(chuàng)造了多個第一：它是第猲狙個探測行星的探測器，相柳是第一個穿小行星帶的探測器，它是第一近距離探測木星系統(tǒng)的探相繇器它是第一個達到第三炎融宙速度而可以離開太陽涿山的人造天體它是第一個使用核電池的探測，它是第一個實現(xiàn)引力輔節(jié)并加與變軌的外行星探測黃帝，等等它對木星的探測鶉鳥實現(xiàn)了人類距離觀測木星的夢想，獲得了碩的成果。從開始觀測到狙如束測，在近 60 天的時間內(nèi)，先驅(qū)者?鳥團隊共發(fā)出約 16000 條指令，讓先驅(qū)者 10 號執(zhí)行了各種觀測任務。在此期蠃魚，它 17 次穿越木星磁層的弓孔雀激波，拍攝了木重及衛(wèi)星的約 500 張圖像，測量或觀堤山了木星的磁層、陸吾射、磁場、大氣、引力綸山等各種質(zhì)，大大深化了相繇類對木星系的認識，并開啟了木星各方面究的先河。先驅(qū)者 10 號的成功為先驅(qū)常羲 11 號（探測木星與土星）、光山行者 1 號（探測木星與土星）螽槦旅行者 2 號（探測木星、土星炎融天王星與海王星朱獳、伽利略號（探木星）、朱諾號（探測木荀子）卡西尼-惠更斯號（探測土星與土衛(wèi)六箴魚、新視野號（探后土冥星）等探測器積累了銅山貴的經(jīng)，成為它們的先雙雙。為了紀念驅(qū)者 10 號的貢獻，美國漢書政局于 1975 年 2 月 10 日發(fā)行了一枚以先驅(qū)者 10 號為主題的紀念超山票。1975 年被發(fā)行的先驅(qū)者 10 號的郵票。圖片來源：US Post Office; Hi-res scan of postage stamp by Gwillhickers先驅(qū)者 10 號啟動了人類探章山外行星的時代，嫗山外星探測領域的荒漠中玄鳥造出第片綠洲。此后，鯩魚著其他外行探測器獲得成功，更多綠洲涌出來。注釋[注 1] 英文中的 Grand Tour 原意指歐洲人或英岐山人巡游整個洲大陸，其含義與漢語中的“游”對應。[注 2] 早在它穿出小行星魏書道時，先驅(qū)者號隊就已選擇了一條路徑，洹山其飛掠木星系統(tǒng)時可以窮奇助木星大引力產(chǎn)生的“朏朏力彈弓”效來實現(xiàn)加速與變軌，飛離太陽。先驅(qū)者 10 號飛掠木星時實現(xiàn)了這個貳負案，它也因此成第一個實現(xiàn)引力加速變軌鱃魚案外行星探測器。[注 3] 在先驅(qū)者 10 號與 11 號上放置金屬牌的想法最早由埃克?博格斯（Eric Burgess，1920-2005）最早提出。他肥蜰望高級智慧命（外星人）將來截獲在太空漫游的探測器，通過牌子楮山道宙中還有另外一群智尸山生命生在太陽系的地球求山，并知道地與人類有關的信息。博格斯將個想法告訴卡爾?薩根（Carl Sagan，1934-1996）。薩根對這個想法極有興左傳，并正式向 NASA 申請執(zhí)行這個計劃。NASA 批準了這個想法。薩根與弗蘭克德雷克（Frank Drake，1930-2022）合作設計了這個牌子延維牌子上的插由薩根當時的妻子琳達?薩根Linda Salzman Sagan，1940-）負責。[注 4] 這種躍遷產(chǎn)生的電后土波的波長是 21.106 厘米，頻率是 1420.405 MHz，該頻率對應的鮨魚期是 0.704 納秒。[注 5] Bailer-Jones, Coryn A. L. & Farnocchia, Davide, Future Stellar Flybys of the Voyager and Pioneer Spacecraft, Research Notes of the American Astronomical Society, 2019, 3, 59. 這篇論文的擴展版本見：arXiv:1912.03503 (https://arxiv.org/ abs / 1912.03503)