先驱者金星轨道器

先驱者金星轨道飞行器（英語：Pioneer Venus Orbiter），也称为“先驱者金星1号”或“先驱者12号”，是美国作为先驱者金星计划的一部分所执行的一项太空探索任务。1978年5月，先驱者金星轨道飞行器由擎天神-半人马运载火箭发射升空，1978年12月4日，探测器进入环金星的椭圆轨道，直到1992年10月，它一直都在向地球传回数据^[1][3]。  

先驱者金星轨道飞行器

先驱者金星轨道飞行器
任务类型	金星轨道器
运营方	美國航太總署 / 阿姆斯研究中心
国际卫星标识符	1978-051A
衛星目錄序號	10911
网站	美國航太總署先驱者金星计划
任務時長	14年4个月18天 (从发射) 13年10个月4天 (在金星)
航天器属性
平台	HS-507
制造方	休斯公司
發射質量	582公斤（1,283磅）
乾質量	517公斤（1,140磅）
尺寸	2.5 x 1.2米 8.2 x 3.9 英尺
功率	312 瓦
任務開始
發射日期	1978年5月20日 世界时13点13分
載具	擎天神 SLV-3D 半人马-D1AR
發射場	卡纳维拉尔角 LC-36A发射台
任務終止
最後通信	1992年10月8日 世界时19点22分
离轨日期	1992年10月8日 ^[1]
軌道參數
参照系	金星轨道
半長軸	33405.8公里 20757.4英里
離心率	0.842
近拱點	181.6公里 112.8英里
遠拱點	66630公里 41400英里
傾角	105 度
週期	24 小时
曆元	1979年11月22日 世界时11点53分20秒 ^[2]
金星軌道器
入軌	1978年12月4日
先驱者金星计划 ← 先驱者11号 先驱者13号 →

发射和抵达金星

 

1978-1980和1992年间先驱者金星1号的轨道姿态

1978年5月20日13点13分，先驱者金星轨道飞行器由一枚擎天神 SLV-3D 半人马-D1AR从卡纳维拉尔角36A号发射台发射升空。为快速平稳地抵达金星，该探测器被部署在日心轨道上，入轨时间发生于1978年12月4日。  

航天器

 

位于肯尼迪航天中心的先驱者金星1号

先驱者金星轨道飞行器是由休斯飞机公司依据HS-507型卫星平台所制造^[4]，该飞行器是一只扁平的圆柱体，直径2.5米(8.2英尺) ，长1.2米(3.9英尺)。除磁强计外，所有的仪器和航天子系统都安装在圆筒前端，而磁强计则位于4.7米(15英尺)长的吊杆末端； 圆筒的外侧包覆着一组太阳能电池板；一面直径1.09米(3.7英尺)的反自转碟形天线通过 S和X波段与地球进行通信。该飞行器中还集成了一台”星-24“型固体燃料发动机，以提供进入环金星轨道的推力^[4]。

从进入金星轨道到1980年7月，为便于雷达扫描和电离层测量，该探测器近拱点保持在142至253公里(北纬17度)之间，轨道运行周期24小时，远拱点为6.69万公里。此后，为节省燃料，允许近拱点上升至最大2290公里，然后再下降。

1991年，雷达测绘仪重新启动，与最近抵达的麦哲伦号金星探测器一起，以调查该行星以前无法探测到的南部地区。1992年5月，先驱者金星开启了最后阶段任务，在这一阶段中，近拱点保持在150至250公里(93和155英里)之间，直到航天器推进剂耗尽，之后轨道高度自然衰减。航天器将继续传回数据，直到1992年10月8日，在协调世界时19时22分收到最后一次信号^[3]。1992年10月22日，先驱者金星轨道飞行器在再入金星大气层时解体^[1]。  

探测

 

根据先驱者号数据绘制的金星地图

先驱者金星轨道飞行器通过所携带的45公斤(99磅)设备进行了17项探测：^[5]

 

先驱者金星轨道飞行器拍摄的金星紫外线图像

• 云光偏振仪(OCPP) ，用于测量云层的垂直分布，类似于先驱者10号和先驱者11号的成像光偏振仪(IPP)
• 表面雷达测绘仪(ORAD) ，用于测定地形和表面特征。只有当探测器接近4700公里以内时才能进行观测。一束20瓦的S波段信号(1.757赫兹)被发送到反射它的表面，探测器接收并分析回波，近拱点时的分辨率为23 x 7公里。
• 红外辐射计(OIR) ，用于测量金星大气层辐射的红外线。
• 空气辉光紫外光谱仪(OUVS) ，用于测量散射和辐射的紫外线。
• 中性质谱仪(ONMS) ，检测高层大气层成分
• 太阳风等离子体分析仪(OPA) ，测量太阳风特性
• 磁强计(OMAG) ，描述金星的磁场特征
• 电场探测器(OEFD) ，研究太阳风及其相互作用
• 电子温度探测器(OETP) ，研究电离层的热性质
• 离子质谱仪(OIMS) 用来描述电离层离子的分布
• 带电粒子延迟电位分析仪(ORPA) ，研究电离层粒子
• 两台射电科学实验设备来确定金星的重力场
• 描述大气特征的无线电掩星实验
• 研究高层大气的大气阻力试验
• 射电科学大气和太阳风湍流实验
• 记录伽马射线暴事件的伽马射线暴(OGBD)检测仪

   

  先驱者金星轨道飞行器环绕金星的轨道

 

发射先驱金星轨道飞行器的擎天神-半人马运载火箭

 

先驱者金星轨道器飞往金星的轨道.

飞行器上集成的仪器：

设备	全称	类型	厂商	责任人	质量	电耗
OCPP	轨道器云光偏振仪	光电旋光仪	GISS	J. Hansen	5公斤（11磅）	5.4 瓦
ORAD	轨道器雷达测绘仪	雷达	MIT	G. Pettengill	9公斤（20磅）	18 瓦
OIR	轨道器红外辐射计	红外辐射计	JPL	F. Taylor	5.9公斤（13磅）	5.2 瓦
OUVS	轨道器紫外光谱仪	紫外光谱仪	LASP	A. Stewart	3.1公斤（6.8磅）	1.7 瓦
ONMS	轨道器中性质谱仪	中性质谱仪	GSFC	H. Neimann	3.8公斤（8.4磅）	5 瓦
OMAG	轨道器磁强计	磁强计	UCLA	C. Russell	2公斤（4.4磅）	2.2 瓦
OEFD	轨道器电场探测器	测量金星电场	TRW	F. Scarf	0.8公斤（1.8磅）	0.7瓦
OETP	轨道器电子温度探测器	电子温度计	GSFC	L. Brace	2.2公斤（4.9磅）	4.8瓦
OIMS	轨道器离子质谱仪	离子质谱仪	GSFC	H. Taylor	3公斤（6.6磅）	1.5 瓦
ORPA	轨道器带电粒子延迟电位分析仪	离子电荷计	LPARL	W. Knudsen	2.8公斤（6.2磅）	2.4 瓦
OGBD	轨道器伽马射线暴检测仪	伽马射线暴检测仪	LASL	W. Evans	2.8公斤（6.2磅）	1.3 瓦
-	金星大气和电离层S和X波段无线电掩星研究(ORO)	无线电设备	-	A. Kliore (JPL)	–	-
	轨道器双频实验 (OGPE)		-	T. Croft (SRI)
	大气和太阳风湍流实验 (OTUR)		-	T. Croft (JPL)
	轨道器大气阻力试验 (OAD)		-	G. Keating   (LRC)
	轨道器大气层内密度分布实验(OIDD)		-	R. Phillips   (JPL)
	轨道器天体力学实验(OCM)		-	I. Shapiro   (MIT)
LASP: 大气和空间物理实验室 (科罗拉多大学波德分校); UCLA: 加利福尼亚大学洛杉矶分校; JPL: 喷气推进实验室; MIT: 麻省理工学院; GSFC: 戈达德太空飞行中心  GISS: 戈达德太空研究所; LRC: 兰利研究中心; ARC:阿姆斯研究中心; LASL: 洛斯阿拉莫斯国家实验室; SRI: 国际斯坦福研究所

该探测器进行了雷达测高观测，从而绘制了金星表面首张全球地形图。

观测哈雷彗星

1986年2月期间，由于哈雷彗星靠近了太阳，从地球上无法对它进行观测，而先锋金星轨道飞行器能够从其金星轨道上观测到哈雷彗星。在彗星2月9日的近日点处，探测器上的紫外光谱仪观测到哈雷彗星慧核中水分的流失 ^[6]。

另请参阅

•  航天主题

• 先驱者金星联合探测器
• 金星探测任务列表

参考文献

1. McDowell, Jonathan. Satellite Catalog. Jonathan's Space Page. （原始内容于2003-10-11）. 
2. NASA - NSSDCA - Spacecraft - Trajectory Details. nssdc.gsfc.nasa.gov. [2018-05-02]. （原始内容于2021-02-10）. 
3. . Solar System Exploration. NASA. [2013-08-16]. （原始内容存档于2006-10-04）. 
4. Krebs, Gunter. Pioneer 12 (Pioneer Venus Orbiter, PVO). Gunter's Space Page. （原始内容于2005-01-12）. 
5. 《先驱者金星项目信息》. 美国宇航局戈达德太空飞行中心. [2016-08-17]. （原始内容于2000-10-18）. 
6. Russell, C.T.; Luhmann, J.G.; Scarf, F.L. (PDF). University of California, Los Angeles. 1985 [2013-08-16]. （原始内容 (PDF)存档于2009-02-27）. 

外部链接

维基共享资源中相关的多媒体资源：先驱者金星轨道器

• 美国宇航局:先驱者金星项目信息 （页面存档备份，存于互联网档案馆）
• by NASA's Solar System Exploration
• Kasprzak, W. T – 先驱者金星轨道器: 11 年的数据 (1990年5月1日) – NASA