“旅行者”1号探测器目前距太阳约180亿公里
2014-11-15 00:26:46   来源:化石网   评论:0 点击:

旅行者1号携带的铜质磁盘唱片  □克莉斯汀 综合  太空探索  1977年时,美国国家航天航空局(NASA)于美国佛罗里达州的卡纳维尔角发射了两艘太空探测器,于8月20日发射升空的旅行者2号和于9月5日升空的旅行

 

“旅行者”1号携带的铜质磁盘唱片

 

  □克莉斯汀 综合

 

  太空探索

 

  1977年时,美国国家航天航空局(NASA)于美国佛罗里达州的卡纳维尔角发射了两艘太空探测器,于8月20日发射升空的“旅行者”2号和于9月5日升空的“旅行者”1号。如今这两艘太空探测器都已经在太空旅行了36年。

 

  今年6月30日,NASA的中文官方微博发布了一条关于“旅行者”1号最新距离的消息:“如果它是以光速前进的话,从地球出发,已走17小时10分10秒。”7月10日,NASA中文微博又发布了关于“旅行者”2号最新距离的报告:“如果以光速前进的话,从地球出发,已走了14小时2分35秒。”

 

  早在去年6月,NASA已宣布,“旅行者”1号的位置已接近太阳系边缘,目前或已飞出太阳系。今年6月,《科学》杂志网站上又有最新消息称,“旅行者”1号正在进入太阳系最外围的疆域,随时可能成为从太阳系跨入星际空间的首个人造物体。

 

  眼下,无数个星际迷正密切关注着“旅行者”1号的行踪,热切期待着接收到它已走出太阳系的消息。

 

  它现在身处何处

 

  据《科学》杂志网站上的最新消息,“旅行者”1号探测器目前距太阳约180亿公里,这个距离是地球距太阳距离的125倍。

 

 

为什么说这个距离已达到太阳系的最边缘地带了呢?

 

  太阳一直在以每小时约160.93万公里的速度发出“太阳风”,而“旅行者”可以检测到磁场、宇宙射线以及“太阳风”中的带电粒子的信息。美国国家航天航空局的喷气推进实验室早在2011年2月便收到来自“旅行者”1号探测器的信息汇报:探测器上的低能带电粒子仪数据表明,由太阳发射的低能带电粒子流抵达“旅行者”1号所处位置时,其速度已显著变缓,甚至已经降为零。正是从这些迹象上看,“旅行者”1号探测器在之前的某个时刻已经抵达太阳系边缘的“过渡区”,这个过渡区即太阳系与星际空间最后的交界处。

 

  到2012年5月7日,这种现象突然加剧,同年7月初又稳定下来。科学家解释此现象为‘旅行者’1号正在穿过太阳系和星际物质的交界位。此时探测器依然能感受到来自太阳的磁场,但已经开始减弱。

 

  2012年12月3日,在美加州旧金山举行的美国地球物理联盟会议上,科学家又提出一种可能:“旅行者”1号已进入一条“磁高速公路”,即是太阳磁场线与星际空间的磁场线相连的区域,酷似一种高速粒子通道。美国加州技术研究所的科学家爱德华·斯通说:“我们相信这里可能是太阳系与星际空间的最后一层屏障。”

 

  今年6月,《科学》杂志上的文章认为“旅行者”1号仍未像预测中那样走出太阳系,而只是进入了一个新的区域,但这个区域中可能存在通往另一星际空间的“大门”。研究人员认为,太阳系或许没有边界,而只有一个模糊的过渡区域,这个区域不完全属于太阳系,也不是完全的星际空间,而是两者的接口。研究人员将这个“新大陆”称为“日鞘消耗区”。

 

  它还能工作多久?

 

  科幻片中曾无数次描绘地球人冲出太阳系的情形,这个情形是否真的能在未来数年内出现?NASA的研究人员乐观地估计,这颗探测器离开太阳系“可能还需几个月或几年时间”。而它一旦进入星际空间,还将需要4万年的时间才能抵达下一个行星系。

 

  可惜,“旅行者”1号虽然仍在以每秒约17公里的运行速度前行,但目前它已进入“生命极限”阶段。如果到2020年它仍飞不出太阳系,届时它所携带的仪器都将不得不被关闭,因为按照预算,到2025年时,“旅行者”1号上的核能电机便将寿终正寝。

 

  完全失去电力供应后,这两艘探测器都将沿着既有的方向在宇宙空间飘零,途中可能因为星际介质的阻力而减速。没人知道它们的最终命运是什么。如果“旅行者”1号不能在此之前进入新领域,可能最终只能成为游离在外太空的一堆太空垃圾。

 

 

“旅行者”1号

 

  它有哪些显著成就?

 

  “旅行者”1号曾带给人类相当多的惊喜。

 

  它对木星进行拍摄,论证了科学家的许多理论想象。比如科学家据此发现,“木卫一”上的火山数量竟是地球的10倍——在“旅行者”项目之前,太阳系内唯一已知的活火山只位于地球上。

 

  此外,“旅行者1号”上携带的那张铜质磁盘唱片,也满载着人类对外星世界的期待。该唱片的内容是由一个已故科学家卡尔·萨根所领导的委员会精心挑选的。其中包含了各个时期和各种文化的音乐、地球的各种声音(如风声和海浪声)以及116张图像(太阳系各行星图片及人类图像等)。尽管被外星智能发现正在播放的唱片的可能性极低,但对卡尔·萨根而言,这正是这张唱片的“魔力”所在。这张唱片所载有的55种人类语言的问候语中,包括了四种中国语言(粤语、国语、闽南语、吴语),问候语内容为“行星地球的孩子向你们问好”;其音乐部分也有一首中国的古琴曲《高山流水》(由伯牙作曲,管平湖演奏)。

 

  如果美国航天局的测量工具最终证实“旅行者”1号飞出了太阳系,我们还将能最终得知太阳系的确切体积。而现在我们只知道它的厚度大约为0.5个天文单位(1个天文单位是地球至太阳的平均距离,约为1.5亿公里),距离太阳120个天文单位。

 

  其实,即使“旅行者”1号飞不出太阳系,它也已经证明:太阳系远比我们之前预想的要广大。

 

 

“旅行者”1号拍到土星上有大量火山

 

 

  从这张由60张单独照片合成的照片中,可看到(从右至左):海王星(N)、天王星(U)、土星(S)、太阳(SUN)、金星(V)、地球(E)及木星(J)。它遗漏了水星、火星和当时仍被列为行星的冥王星。而地球只占整像照片的0.12像素左右,地球的位置亦刚好在其中一道太阳的散乱光线之上

 

  它是怎么工作的?

 

  “旅行者”1号探测器属于“太空时代”初期的产物,质量为0.77吨。它的设计利用了当时的新技术“引力加速”,主要是借助于行星引力加速,获得加速之后便能利用惯性持续飞行。其携带的核燃料电池(钚)主要用于通讯和其他科学设备的运转。探测器上的电脑内存只有68千字节——与之相比,当前内存最小的苹果iPod Nano也有80亿字节,比它的储存空间大10万多倍。除此以外,探测器上还携有一个八轨磁带录音机(现在的飞船使用的是数字存储器),以及一张铜质磁盘唱片。由于距离地球很远,“旅行者”1号的无线电信号目前传回地球需要17小时,而“旅行者”2号需要大约13小时。

 

  “旅行者”1号最初的任务只是造访太阳系里的四颗气体行星:木星、土星、天王星及海王星。当时刚巧遇上176年才发生一次的“行星几何排列”,太空船只需要少量燃料进行航道修正,就可能在最短时间内从一颗行星飞往另一颗行星。“旅行者”1号和2号均是为此任务而发射的。

 

  “旅行者”1号在1979年1月开始对木星进行拍摄,1980年的11月12日又接近了土星。由于发现土星的复杂结构,并发现“土卫六”拥有浓密大气层,控制人员便将对其他两颗行星海王星和天王星的任务交给了“旅行者”2号,让“旅行者”1号去接近“土卫六”继续研究。但此次任务没有更多发现,却使“旅行者”1号受到了额外的引力影响,最终被吸出了“黄道面”(地球绕太阳公转的轨道平面与天球相交的大圆)。

 

  1989年,NASA指令其向银河系中心方向进发。1990年的情人节,在离地球58亿公里时,它受令“转身”,将镜头对准众行星,拍下了一系列太阳系的照片。此后,“旅行者”1号上的照相机便停止了运作。

 

  2007年开始,它已在陆续关闭一些运行的仪器。到目前为止,它只保留着最后5个仪器在继续进行磁场、宇宙射线和太阳风的相关研究。

 


来源:羊城晚报 2013-07-14 

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