距离人类最远的人造飞行器航海家1还在人类的控制之下吗?
旅行者1和旅行者2号正在接近太阳能够影响的最远区域(旅行者1已经飞出太阳系),再往远处就是星际空间。科学家们只能猜测他们在那里会遇到什么——地球上没有什么东西像他们一样遥远。再过十年多一点,他们的核动力源将变得非常微弱,他们将不再能够向地球发回信息。但即使没有动力源,它们也会继续孤独的远征,然后它们剩下的任务只是生存和飞翔。即使地球上的所有生命都消失了,只要宇宙中还有其他智慧生命,他们就会知道,飞船从银河系中的一个小行星出发去过其他几个星球。
旅行者计划的主要执行者、国际著名物理学家爱德华·斯通从1972开始一直跟踪旅行者号的运行轨迹。
爱德华·斯通
他后来感慨地说:“过去40年,‘旅行者’就像我的家人一样。我们* * *享受旅途中‘旅行者’的每一个里程碑。”
穿越边境
5438年6月+2004年2月,旅行者1在距离地球1400亿公里处穿越了边界激波带。
2007年8月,旅行者2号在距离地球654.38+02.6亿公里处穿越边界激波带。
边界激波区是指太阳风从超音速突然下降到亚音速的区域。因为这个区域比地球上任何地方都更接近真空,所以这两个“旅行者”都不会受到影响。事实上,只有他们携带的仪器对冲击波敏感。美国科学家证实,美国国家航空航天局于1977年9月5日发射的无人太空探测器旅行者1已飞出太阳系。
目前,“旅行者1”已经加速跃出太阳系最外层——日光层。日光层,也叫太阳风层,是指太阳喷出的带电粒子形成的巨大气泡。
突破日光层,这对“旅行者”将在星际空间遭遇电离气体,他们将给科学家带来巨大的惊喜——他们将飞出太阳系,到目前为止,人类建造的一切都没有离开过太阳大气层。航海家1除外。
参观这个星球
旅行者1于9月5日发射,1977,2月7日超越先锋10,1998。届时,前者将接力后者,成为太空中飞行最远的人造物体。
这场接力棒交接之所以发生,是因为航海家1的速度达到了61155公里每小时,而先锋10的速度是45062公里每小时。旅行者2号于1977年8月20日发射,速度为53913km/h。两个“旅行者”在一小时内走过的距离,相当于地球周长的一倍半。到2013年3月底,旅行者1和旅行者2的距离为18亿公里。与外行星的联系(每175年发生一次)使两个“旅行者”能够沿途访问所有四个外行星。这两个飞行器在发射时采取了不同的路径:都经过了木星和土星,
旅行者2号还访问了天王星和海王星。
星际旅行
如果从地球上可以看到这两个探测器,旅行者1现在看起来像蛇夫座。
40272年,“航行者1”将在距离鹿宝星座AC+79 3888恒星1.64光年处擦肩而过。旅行者2号现在看起来应该位于南方天空的望远镜星座中。再过40176年,
它将在1.65光年内经过北星座仙女座的红矮星罗斯248。
边陲
在飞越日光层顶部(太阳风在星际空间气体和磁场的向内压力下减速的区域)的过程中,两位“旅行者”给科学家带来了一些惊喜。旅行者1发现太阳系的磁场波动主要是沿着行星运动的方向,而不是均衡分布。它还发现,与科学家此前的预期不同,高能宇宙线的密度一般会随着磁场及其波动的增强而增加。科学家曾经认为这种波动会分散宇宙射线。来自两艘“旅行者”号和另一架飞机美国国家航空航天局星际边界探测器的数据也表明,科学家长期以来猜测的日光层和星际空间之间的弓形冲击波(类似于导致超音速爆炸的冲击波)并不存在。相反,日光层穿过星际云(氢和氦的稀薄混合物)的速度足够慢,不会形成弓形冲击波,而只会形成“弓形波”。
检测仪器
两艘航海家携带的行星探测仪器,如成像仪,在1990年关闭,但他们也携带了研究日光层和星际空间的仪器。“旅行者1”搭载磁力计和探测器,测量低能带电粒子、宇宙射线和等离子体波的质量、速度和方向。“旅行者2号”不仅携带了这四个仪器,还携带了一个直接测量太阳风密度的探测器。
庞大的数据
两艘航海家号体现了20世纪70年代最先进的技术,包括8轨磁带和类似的仪器。这些当年最先进的技术,和今天的深空飞行器比起来,简直就是原始的。两个“旅行者”的电脑内存只有16K,不到手机的十万分之一。然而,这两个探测器也是大质量观测者。到目前为止,他们已经向地球发回了超过5万亿比特的数据,足以填满7000多张音乐光盘。
任务小组
两个“旅行者”每天都会向地球发回数据,但是他们离地球太远了,他们的信号差不多需要17个小时才能到达地球。大部分信息在4小时内以每秒160比特的速率发回,大部分是关于飞机健康状态的工程数据。这些微弱的信号(信号强度不到电子表的十亿分之一)由美国国家航空航天局在加州、西班牙和澳大利亚的深空网络收集,然后发送回喷气动力学实验室,该实验室连续发布“旅行者”号的每周状态报告。目前,旅行者号任务的飞行团队只有约10人,科学团队约有20名兼职科学家(他们也忙于其他航天任务)。这与旅行者号访问太阳系行星期间的专职科学团队成员人数相差甚远,约为200人,与当时的飞行团队成员人数相比也少得可怜,约为325人。当时,喷气动力实验室的控制中心人头攒动,人们蜂拥而至,观看“旅行者”发回的图像,采访科学家,并进行电视直播。然而,今天的“旅行者”项目并不冷清,因为科学家们现在不必亲自去,他们可以用电脑分析从他们的办公室发来的“旅行者”数据。
寻找知音
旅行者计划前后,2000名科学家努力工作。大约有5000个他们和他们家人的名字被写在了“旅行者”上。“旅行者”还携带了反映地球肖像和地球各种声音等信息的光盘,希望将来自地球的信息传达给可能的地外智慧生命。遗憾的是,他们至今没有遇到这样的人生。
在过去的几十年里,旅行者号的相机向地球发回了许多令人惊叹的图像:倾覆的木星风暴,
木卫一(Io)的火山,泰坦(Titan)的橘色云团,金星(Miranda)的断裂面,等等。把它们加起来,旅行者号向我们展示了一个比我们想象的更加丰富多彩的太阳系。(喜欢天文照片的朋友可以翻翻宇宙百科的历史文章。)
如今,尽管其他飞行器让我们看到了更壮观的外星人场景,但“航海家”仍然是独一无二的——它们将所有其他飞行器远远抛在身后。10000代之后,旅行者2号将在飞行40万亿公里后到达地球夜空中最亮的恒星天狼星。