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最遥远的人造物体 "旅行者"距地已达110亿英里

http://www.kexue.com 2012-09-06 09:06:34 腾讯科学  发表评论

最遥远的人造物体 “旅行者”距地110亿英里
美国国家航空航天局1977年发射的两艘旅行者系列探测器

  美国国家航空航天局在1977年发射了两艘行星际探测器:旅行者1号和2号。这两艘孪生飞船正在探索太阳系的边缘。在离开地球35年后,旅行者1号探测器已经抵达了星际空间的边缘,在未来一段时间内该探测器将彻底告别太阳系,进入真正的星际空间,这是人造物体第一次离开太阳系。

  2012年9月5日是旅行者1号探测器35周年日,自它们进入太空开始探索之旅后,没有人知道这对孪生探测器能存在于我们视线中多久。现在它们已经是史上执行任务最长时间的空间探测器,也是距离地球最远的行星际探测器,但两艘旅行者号以不同的方向飞离太阳系。旅行者1号探测器原先的执行的是探测木星和土星的任务,现在距离地球110亿英里,探测到太阳系的边缘由来自太阳方向带电粒子形成的巨大等离子体泡沫,突破这层“束缚”,旅行者1号将进入星际空间,科学家认为一旦探测器离开太阳系,空间环境将会是比较平静的。

  但科学家谁也无法确定何时能真正进入星际空间,有一点是可以确定的,即旅行者1号已经处于交界处,也可能需要几天、几个月或者几年才能彻底离开太阳系。然而探测完天王星和海王星的旅行者2号探测器以不同的方向离开太阳系,目前距离我们大约90亿英里。尽管这对孪生探测器是人类太空时代早期的产物,但现在依然处于工作状态。旅行者系列探测器68KB的内存,从这个角度看,目前的8G的苹果iPod是前者的10倍。此外探测器上还搭载了磁带录音机,而今天的空间探测器都已经使用了数字记忆技术。

  旅行者1号探测器原本探测目标是木星和土星,拍摄到木星大红斑清晰图像以及土星的美丽光环,同时也探索了木星的卫星群,比如欧罗巴火山喷发,土卫六上的甲烷雨等。旅行者2号探测器途径了天王星和海王星,到目前为止依然是唯一一艘同时飞掠这两颗太阳系外层轨道行星的探测器。旅行者1号利用土星的引力弹弓向太阳系边缘加速,加州理工学院物理教授、旅行者系列探测器项目的首席科学家认为旅行者探测器一次又一次地揭示了不寻常的发现,这意味着在其离开太阳系的过程中还有很多需要我们学习之处。

  来自美国国家航空航天局喷气推进实验室的工程师们正在监听旅行者探测器的信号,并在控制室中关键计算机上贴上了警告标示:这是星际任务的关键控制件,请勿触摸。在喷气推进实验室控制室内,没有为旅行者探测器设立一名专职科学家负责该项目,只有二十名工程师轮流照顾旅行者探测器并进行数据接收。自从探测器飞抵太阳系边缘后,地球上接收到旅行者1号探测器需要花上17个小时的时间,而旅行者2号探测器的信号需要等待13个小时。

  旅行者系列探测器上的相机很早就关闭了,这两艘核动力探测器的大小相当于微型汽车,但仍然有五台仪器继续维持工作状态,可以研究磁场、宇宙射线以及被称为太阳风的带电粒子。此外,科学家们还在旅行者系列探测器上搭载了镀金光盘,其中记载了多种问候的语言、音乐以及图片信息。早在2004年以来,旅行者1号探测器一直在探索太阳系边缘的太阳风变化,但过去的数个月内,工程师们已经将探测器的探索模式更改,注视旅行者1号探测器随时都可能穿过太阳系最后的边缘。

  届时,旅行者1号将是第一艘开启恒星际探索时代的探测器,虽然诸如哈勃空间望远镜或者斯皮策红外空间望远镜都能探测到太阳系外围的世界,但它们侧重于对遥远星系的观测研究。在旅行者探测器之后,有科学家提出打造新的行星际探测器,对木星、天王星、海王星以及冥王星进行一次连续的探测,堪称太阳系的“大旅行”计划,但该计划未被执行。旅行者1号和2号探测器到目前为止共花费了9.83亿美元(1977年币值),相当于现在的37亿美元,探测器上还有足够的燃料可维持到2020年左右。(Everett)

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