46年“旅行者号”的奇迹……
来源:行业新闻    发布时间:2024-01-27 01:49:00| 阅读次数:518

  ,循环往复地发送着毫无意义的1和0符号。NASA的工程师们正在积极采取一定的措施,但有迹象表明,

  事实上,这名“星际旅者”的奇迹早已镌刻史册。早在20世纪70年代,宇宙探索的成长时期叠加了无比难得的天文条件,176年一遇的行星排列,采取“引力加速”的新技术,使得航天器可以携带较少燃料一次性造访外太阳系诸行星。

  人们有幸抓住了好机会,“旅行者2号”和“旅行者1号”分别于1977年8月20日和9月5日发射升空。这两个姊妹探测器沿着两条不同的轨道飞行,后者在百余天后超越前者,并先期到达木星考察。

  离开木星后的近两年后,“旅行者1号”来到土星,由于发现土卫六拥有浓密的大气层,NASA决定调整其轨道,对土卫六进行重点考察。这样一来,受引力影响,“旅行者1号”离开黄道面,余下天王星和海王星的考察任务交由“旅行者2号”完成。

  研究认为,“旅行者1号”于2013年飞离太阳风层,成为人类历史上第一个进入星际空间的探测器。几年后的2018年,“旅行者2号”也被宣布进入星际空间。

  两个姊妹探测器的设计寿命都只有5年,但46年后的今天,才因设备老化濒临失联,我们慨叹科学家的专业和精心,也为探测器执着向前、永不停歇的脚步所感动。

  回溯旅行者号探测器的飞行历程,可谓征途漫漫、扣人心弦。“旅行者1号”和“旅行者2号”目标相似且互为备份,故质量、组件、燃料等基本信息参数相当。

  任务载荷也基本相同,探测仪器包括高场和低场磁强计(MAG)、低能量带电粒子设备(LECP)、等离子体子系统(PLS)、宇宙射线子系统(CRS)、行星射电天文学设备(PRA)、等离子体波子系统(PWS)、紫外线光谱仪子系统(UVS)等。

  “旅行者1号”于1978年穿越小行星带,1979年3月靠近木星,并观测到木星背阳面的极光。在48小时的近距离接触中,探测器对木星的卫星、环、磁场以及辐射环境进行了深入了解及高解像度拍摄。1980年11月,掠过土星,并发回万余张彩色照片,同时调整轨道近距离观测土卫六,随后结束其主要使命。

  “旅行者2号”在1979年7月接近木星,对木星及其卫星进行了较为全面的观测。1981年8月来到土星,以雷达探测土星大气层上部,量度气温及密度。1986年1月来到天王星,对天王星磁场、辐射带、行星环等进行了探测。1989年8月来到海王星,这是该探测器能够造访的最后一颗行星,在对海王星开展观测的同时,科学家微调其轨道,重点考察了海卫一。

  当时,还没有探索外太阳系的先例,尽管配备耐久的核电池,一切都是未知数。如果旅行者号探测器坏在了途中,任务也算成功,但它们却展现了惊人的力量,居然完好地步入新世纪,这本身已是一项奇迹。

  完成主要任务后,两个姊妹探测器向遥远的星际空间进发,不仅将丝毫没有悬念成为人类探索星际空间的里程碑,也引发了对太阳系尺度的深入思考。

  进入21世纪时,旅行者号探测器已将海王星远远甩在身后,在大众眼中,几乎等同于离开太阳系,因而,时有传闻说它们已经告别太阳系。

  比如2005年,“旅行者1号”进入“冲击停滞地带”,这片区域可能已显著受到太阳系外部环境的影响,太阳风在此减速,有人称之为“日鞘”。

  到了2011年2月,探测器汇报太阳低能带电粒子流速度降为0,由此判断太阳风已然浮现停滞。经过一系列研究,2013年9月,NASA官方证实“旅行者1号”已进入星际空间。

  不过,进入星际空间不能等同于彻底离开太阳系,有报道称“旅行者1号”飞离太阳系,属于误读。海王星轨道外,是柯伊伯带,充斥着各式各样的小天体,而柯伊伯带之外,还有一层巨大的奥尔特云。

  研究认为,以奥尔特云作为太阳系的外围边界,“旅行者1号”抵达奥尔特云还需300年,彻底离开太阳系或许还要3~7万年。在探测器超龄服役期间,正在开展的任务之一便是为确定太阳系边界,当然,这个任务也许永远都不可能完成了。

  在人们眼中的太阳系边缘,“旅行者1号”已先后经历3场激波洗礼,激波可能是太阳物质与星际物质碰撞的结果,由内而外的旅程中,等离子体密度慢慢的升高,大致揭示了星际空间有别于太阳系内部的特征。

  值得一提的是,1990年刚刚离开海王星轨道的“旅行者1号”,在天文学家卡尔·萨根的建议下,调转镜头,拍下一张太阳系“全家福”,照片中,地球仅是1像素的蓝色小点,透过这著名的“暗淡蓝点”,人类看到自身的渺小与无知。

  近年来,控制团队一直在关闭非必要的仪器,以最大限度节省电力,使其能够竭尽所能多收集些星际空间的数据。即便没有故障,核电池也仅仅能确保科学仪器工作至2025年,而2036年电力将完全耗尽。

  不过,正如NASA曾表示的那样,旅行者号生来就注定成为银河系的漫游者。这趟旅程是无法回头的,但人类还为其准备了一项无需能源的工作,一块镀金唱片,赠送给外星智慧生命的礼物。

  唱片内藏金刚石留声机针,内容有55种人类语言录制的问候语、115幅影像、90分钟声乐集锦、时任联合国秘书长瓦尔德海姆和时任美国总统卡特的问候。

  唱片封套上还有一块高纯度的铀238,人们认为外星智慧生命能够最终靠其41.67亿年的半衰期推算出探测器的发射日期。

  这张10亿年后音质依然如新的唱片,也许是星际交流的桥梁,也许是人类文明最后的记忆。对于这最后一项任务,反对声音很多,因为此举可能暴露地球的位置,我们没办法判断外星智慧生命的善与恶。直至如今,不少人为此担忧。

  但是,唱片终究是随探测器一起升空远航,飞往茫茫宇宙,或许因为人类不愿孤独,也不相信孤独吧。

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