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1965年 , 一位名叫盖瑞.弗兰多的加州理工大学研究生 , 在无意中发现了一条通向外太阳系的飞船航道 , 由此开辟出了人类历史上最伟大的一次旅行 , 至今为止 , 从这条航道发射出去的两个探测器 , 依旧在书写自己的传奇 。 这就是目前距离地球最遥远的探测器 , 旅行者1号和旅行者2号 。 为什么说这次飞行堪称伟大 , 我们还需要重新说回弗兰多发现的航道 。
Tips:旅行者1号Voyager 1 , 是由美国宇航局研制的一艘无人外太阳系空间探测器 。重815千克 , 于1977年9月5日发射 , 截止到2020年6月仍然正常运作 。
在上个世纪七十年代 , NASA最远只探测过火星和水星两个内太阳系行星 , 科学家还没有考虑过对外太阳系进行考察 。 其实想要加速离开太阳系说起来挺简单的 , 只要借助木星巨大的引力 , 探测器就有足够的速度进行星际旅行 。 经过研究 , 弗兰多发现 , 在1980年左右 , 木星、土星、天王星和海王星、冥王星 , 刚好会运行到太阳系的同一侧 。 也就是说 , 只要计算出合适的轨道 , 用一个探测器就可以一次性访问这些行星 , 而这样的机会一旦错过就要再等175年 。
Tips:太阳系的形成大约始于46亿年前一个巨型星际分子云的引力坍缩 。 太阳系内大部分的质量都集中于太阳 , 余下的天体中 , 质量最大的是木星 。
在这样的契机下 , NASA开始着手准备外太阳系的探测计划 , 并赶在1977年发射了旅行者1号和2号 , 这一走就是44年 。 如今 , 旅行者1号已经脱离了太阳辐射的范围 , 在预计得很长一段时间里 , 它都会是距离我们最遥远的探测器 。 可惜的是 , 旅行者1号和2号因为电力衰减的原因 , 现在已经关闭了大多数科学仪器 , 我们也只能从传回的少数信号中 , 推测外太阳系的环境 。
旅行者一号和旅行者二号
虽然旅行者1号和2号已经飞行了43年 , 但它们距离太阳系的边界还非常遥远 , 根据学者的估计 , 旅行一号想要进入最外侧的奥尔特星云 , 大概还需要400多年 , 而离开奥尔特星云 , 真正脱离太阳的引力 , 大概需要4万年的时间 。
Tips:奥尔特云是一个假设包围着太阳系的球体云团 , 布满着不少不活跃的彗星 , 距离太阳约50000~100000个天文单位 , 最大半径差不多为1光年 , 即太阳与比邻星距离的四分之一 。
不过 , 随着电池电量的耗尽 , 这两颗探测器最终会变成失联的漂流者 , 永远与我们失去联系 。 到现在 , 旅行者1号和2号的电力系统还能维持20W左右的功率运行 , 相当于一个手机快充的功率 。 很难想象 , 在如此遥远的距离下 , 它居然还可以跟我们保持无线电通讯 。 NASA最近一次和旅行者一号通讯 , 是在2017年 , 工程师向它发出指令 , 用仅有的一点燃料进行了10毫秒的推进器点火 。 在这之后 , 为了节省电力 , 旅行者1号就已经和地球处于半失联状态了 。
Tips:电池Battery , 指盛有电解质溶液和金属电极以产生电流的杯、槽或其他容器或复合容器的部分空间 , 能将化学能转化成电能的装置 。
其实按照计划 , 旅行者1号在2012年的时候应该向地球传回一次大小为64KB的观测数据 , 因为这时正好是学者预计它脱离太阳辐射的时候 。 但可惜的是 , 由于关键仪器损坏 , 观测无法顺利进行 。 直到2018年 , 后来居上的旅行者2号才从222.34亿千米外发回信号 , 人们才敢确定它们真的离开了太阳辐射的范围 。
Tips:太阳辐射 , 是指太阳以电磁波的形式向外传递能量 , 太阳向宇宙空间发射的电磁波和粒子流 。 太阳辐射所传递的能量 , 称太阳辐射能 。
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