當前位置:
首頁 > 科技 > 離家200億千米左右的旅行者1號,是迄今為止人類最遠的飛行器

離家200億千米左右的旅行者1號,是迄今為止人類最遠的飛行器

在太空飛行了幾十年後,從地球發射的、飛得最遠的兩艘探測器仍遠遠未完成自己的長征。

它們曾經環繞木星、土星、天王星和海王星疾飛,那是它們的外太陽系之旅的一部分。

「旅行者1號」和「旅行者2號」正在逼近太陽所能影響的最遠地帶(旅行者1號已經飛出太陽系),而在那以外就是星際空間了。科學家對於它們在那裡會遇到什麼還只能揣測——來自地球的任何東西都不如它們走得那麼遙遠。再過一個十年多一點,它們的核動力源將變得非常微弱,屆時它們將無法再向地球傳迴音訊。但就算沒有了動力源,它們也將繼續孤獨的遠征,到那時它們餘下的任務就只是繼續存活和繼續飛。就算在地球上的生命全都消失,只要宇宙中還有其他智能生命存在,它們就會知道來自銀河系中一顆小小行星的飛行器到過其他好幾顆恆星。

「旅行者」項目的主要執行人、國際知名物理學家愛德華·斯通從1972年起一直追蹤「旅行者」的軌跡。

愛德華·斯通

他後來感慨地說:「過去40年來,『旅行者』一直像我的家人一樣。我們共享『旅行者』在旅途中的每一座里程碑。」

穿越邊界

2004年12月,「旅行者1號」在距離地球140億千米的地方穿越了邊界激波區。

2007年8月,「旅行者2號」在距離地球126億千米的地方穿越了邊界激波區。

邊界激波區是指太陽風從超音速陡然降至亞音速的區域。由於這片區域比地球上任何地方都更接近於真空,因此兩艘「旅行者」都未受到影響。事實上,只有它們搭載的儀器對激波敏感。2013年9月12日 美國科學家證實,美國宇航局(NASA)於1977年9月5日發射的「旅行者1號」(Voyager1)無人太空探測器已經飛出了太陽系。

目前「旅行者1號」已經加速飛躍出了太陽系的最外層——日球層。日球層也叫太陽風層,是指由從太陽湧出的帶電粒子形成的巨大泡泡。

穿破日球層,這對「旅行者」就會遭遇星際空間的電離氣體,屆時它們將帶給科學家極大的驚喜——它們飛出太陽系,而迄今為止,人類所建造的一切都還未脫離過太陽大氣層。除了旅行者1號

造訪行星

「旅行者1號」於1977年9月5日發射,於1998年2月17日超越「先鋒10號」,屆時,前者將接力後者成為在太空中飛得最遠的人造物體。

這一接力棒的交接之所以發生,是因為「旅行者1號」的速度達到每小時61155千米,而「先鋒10號」的速度為每小時45062千米。「旅行者2號」發射於1977年8月20日,其速度為每小時53913千米。兩艘「旅行者」在一小時中飛行的距離就相當於地球周長的一倍半。至2013年3月底,「旅行者1號」距離地球180億千米,「旅行者2號」為158億千米。與外行星的連線(每175年發生一次)使得兩艘「旅行者」能造訪沿途所有四顆外行星。這兩艘飛行器發射時所採用的路徑不同:兩者都經過了木星和土星,

而「旅行者2號」還造訪了天王星和海王星。

星際旅行

如果從地球上能看見這兩艘探測器,那麼「旅行者1號」現在看上去就位於蛇夫星座。

再過40272年,「旅行者1號」將從距離鹿豹星座AC+79 3888星1.64光年的地方經過。「旅行者2號」現在看上去應該位於南天空的望遠鏡星座。再過40176年,

它將在1.65光年距離以內的地方經過北方星座仙女座的紅矮星羅斯248。

邊緣地帶

在飛過日球層頂(太陽風在星際空間氣體和磁場的向內壓力下減速的區域)的過程中,兩艘「旅行者」帶給了科學家一些驚奇。「旅行者1號」發現太陽系中的磁場波動主要是沿著行星運動的方向,而非均衡分布。它還發現,與科學家之前的期望不同,高能宇宙射線的密度一般隨著磁場及其波動的增強而增加。科學家曾經以為,這種波動會分散宇宙射線。來自兩艘「旅行者」和另一艘飛行器——美國宇航局「星際邊界探測器」的數據也表明,科學家長期以來一直推測的日球層與星際空間之間的弓形激波(類似於導致超音波爆聲的激波)其實不存在。相反,日球層穿越本星際雲(由氫-氦構成的飄渺混合物)的速度足夠慢,以至於形成的並不是弓形激波,而僅僅是「弓形波」。

探測儀器

兩艘「旅行者」所搭載的行星探測儀器,例如成像儀,都已在1990年關閉,但它們還搭載了研究日球層和星際空間的儀器。「旅行者1號」搭載了磁強計和探測儀,目的是測量低能帶電粒子、宇宙射線和等離子波的質量、速度及方向。「旅行者2號」除了搭載這四部儀器外,還另外攜帶了一部直接測量太陽風密度的探測儀。

海量數據

兩艘「旅行者」體現著20世紀70年代最先進的科技,其中包括8音軌磁帶及類似儀器。和今天的深空飛行器相比,這些當年的最先進技術簡直堪稱原始。兩艘「旅行者」的電腦記憶都只有16K,還不到手機的十萬分之一。然而,兩艘探測器又堪稱海量觀測者,迄今它們已發回地球超過5萬億比特的數據,足以裝滿超過7000張音樂CD。

任務團隊

兩艘「旅行者」每天都向地球發回數據,但它們距離地球太遠,它們發出的信號差不多要17個小時才能抵達地球。其中大多數信息是在4小時內以每秒160比特的速率發回的,它們中大部分是有關飛行器健康狀況的工程數據。這些微弱的信號(信號強度還不及一隻電子錶的20億分之一)被美國宇航局在加利福尼亞、西班牙和澳大利亞的深空網路搜集,然後傳回噴氣動力實驗室,後者持續發布「旅行者」每周狀況報告。「旅行者」任務的飛行團隊目前只有大約10人左右,科學團隊有大約20名兼職科學家(他們還忙於其他太空任務)。這與「旅行者」造訪太陽系行星期間的全職科學團隊成員數——大約200人相比相去甚遠,與那時的飛行團隊成員數——大約325人相比也少得可憐。當年噴氣動力實驗室的控制中心裡人頭攢動,人們蜂擁而來,觀看「旅行者」發回的圖像,採訪科學家,進行電視直播。不過,今天的「旅行者」項目也並非冷清,因為科學家們現在不必親自前往,他們坐在自己的辦公室里就可以用電腦分析發來的「旅行者」數據。

尋覓知音

「旅行者」項目前後花費了2000名科學家的心血。他們及其家人的總共大約5000個名字都被寫在了「旅行者」的身上。「旅行者」還攜帶著反映地球人像和地球各種聲音等信息的光碟,希望向可能存在的外星智慧生命傳遞來自地球的訊息。遺憾的是,它們至今未能遇見這樣的生命。

在過去的幾十年年中,「旅行者」的照相機向地球發回了諸多驚人的圖像:翻卷的木星風暴、

木衛一(伊娥)的火山、土衛六(泰坦)的橘色雲層、天衛五(米蘭達)的破裂表面,等等。把它們加起來,「旅行者」讓我們看見了比想像中更多姿多彩的太陽系。(喜歡天文照片的朋友可以翻看宇宙小百科的歷史文章)

如今,儘管其他飛行器讓我們看到了更壯觀的外星場景,但「旅行者」仍然獨樹一幟——它們把其他飛行器都遠遠拋在了後面。從現在起再過10000代人,「旅行者2號」在飛行40萬億千米後,將抵達地球夜空中最亮的星——天狼星。

在這之前,它能遇到地球人的外星知音嗎?

嶄新如初

儘管離開地球已如此遙遠,兩艘「旅行者」今天的狀況卻可能和當年出發時沒有什麼不同——它們可能嶄新如初。它們搭載的等離子體波探測器只是偶爾記錄到太空粒子的撞擊,其中大多數撞擊發生在兩艘「旅行者」穿越外太陽系有環行星的航段。「旅行者」無需擔憂太陽輻射——它們被設計得能抵禦木星的高強度輻射。在「旅行者」目前所處的環境中,太陽輻射水平還不到地球附近的萬分之一。

永不返回

兩艘「旅行者」將在2025年左右「安靜」下來,屆時它們的動力源——鈾238將衰減到信號傳輸終止的地步。到大約2020年,為節省「旅行者」的信號動力,科學家將不得不關閉它們搭載的儀器。鈾238的半衰期是88年,科學家據此能預測關閉首批儀器的時間。

由於兩艘「旅行者」都已達到脫離太陽系的逃逸速度,所以它們永遠都不可能再返回太陽系。它們將一直不停地永遠地飛下去,成為地球人在太空中的信息漂流瓶。


喜歡這篇文章嗎?立刻分享出去讓更多人知道吧!

本站內容充實豐富,博大精深,小編精選每日熱門資訊,隨時更新,點擊「搶先收到最新資訊」瀏覽吧!


請您繼續閱讀更多來自 三體迷 的精彩文章:

獵鷹火箭兩天兩次回收成功,火箭復用已成大勢所趨!
自帶光環的矮行星
朱諾號拍下一張驚人圖像!這是木星的冰與火之歌
月球也曾擁有大氣,可惜只是臨時工!
這顆神秘變暗的恆星令人費解,科學家有新發現!

TAG:三體迷 |