LAGEOS(激光地球动力学卫星):航天史上最奇怪的一颗卫星,没有一台电子设备,对科学家作用非凡

稿件来源:头条号 科学鸽

每年各航天大国向太空发射各种各样的航天器,绝大多数都携带着各种精密的仪器设备,为地面提供各种服务。然而也有些卫星一台用电设备也没有,就是个单纯的死物,却对科学家的研究至关重要。

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1976年5月4日,一颗外形像迪斯科球的卫星从范登堡空军基地发射升空,它和五六十年代的早期卫星一样,没有外置的太阳能电池板,但它内部也不带任何电源;美国人将这个零功耗的卫星命名为LAGEOS(激光地球动力学卫星)。

这颗卫星的直径很小,只有0.6米,但是质量却不轻,小小的个头却重400公斤!其它航天器费劲减重,而它却专门要保持一个较高的质量,保持高动能,减少稀薄大气对它的影响。

LAGEOS是一颗绕地球飞行的高精度卫星,每个面安装着小型反射器,上面覆盖着426个反射器让它看起来像个高尔夫球。

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这些反射器中,422个由石英玻璃制成,而其余4个由锗 制成,四个锗制反射器呈正四面体分布,以便地面获得红外测量值。

测量通过地面站向卫星发射激光束进行,激光束在击中反射器后返回地球,卫星的飞行时间和高度可以精确测量,这样地球不同地区的地面站可以得知其精确的轨道信息,和其它地面站合作也可以得到两地的精确距离,从而研究地球板块运动时对不同大洲的影响。

LAGEOS卫星飞行的轨道非常稳定,处于高5900公里倾角为109.8度的中地球轨道MEO)中。

其能够以极高的精度确定地球上各点的位置,LAGEOS的高质量-面积比和精确、稳定的飞行状态,加上它们极其规则的轨道,使其成为现在地面可用的最精确的位置参考。

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由于外观特性,这个卫星完全不与地球磁场相互作用。它没有一台电子仪器或传感器,外壳由镀黄铜的铝制成。

设计者将其作为一个时间胶囊,因为体积小巧还飞行在高轨,它不像近地轨道卫星那么短命;按照预测它将在太空中飞行数百万年,直到840万年后进入大气层烧毁。

它比旅行者号提前一年发射,给旅行者设计黄金唱片的卡尔·萨根也给它设计了一块不锈钢板,介绍了:

  • 从1到10的二进制代码
  • 箭头显示方向的地球环日轨道图
  • 三张不同的地球地图,显示了历史上不同时期的大洲位置
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这是第一颗专门用激光测距的测量方法研究地球的卫星,通过这颗卫星,科学家能够精确测量地球板块的运动,并且跟踪各大板块运动出现的异常现象。从轨道卫星的角度可以窥视出地球引力场的微小偏差,例如地震之后的变化,也可以进一步解释近地小行星在受到太阳光加热后对其轨道产生的影响。

众所周知,大质量天体会造成附近时空的弯曲,LAGEOS就可以作为参考点来测量地球绕其自转轴的摆动,并观察空间的弯曲。

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在1976年发射第一颗之后,1992年LAGEOS-2升空,两颗无源的迪斯科球成了公共卫星,无人能够控制它;在未来百万年内,为板块运动的研究人员提供稳定的测量服务。(图片来自网络,如侵删)

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