旅行者1號飛行43年,在太空遇到什麼?究竟有沒有飛出太陽系?

2020-12-22 柒姐姐講故事

宇宙在140億年前一次大爆炸中形成,而地球則誕生於46億年前的原始太陽星雲,地球是太陽系中的一員,太陽系又歸屬於宇宙,並且在宇宙中有無數個太陽系般的星系,宇宙如此之大,人類對它的研究可以說微乎及微,目前而言,人類也僅僅只是對太陽系中地球周邊的幾個星球開始探測研究而已,就比如今天所介紹到的旅行者1號,也就是由美國宇航局研發的一艘無人空間探測器,這顆重達825.5kg的外太陽系空間探測器攜帶有宇宙射線傳感器、等離子體傳感器、紅外幹涉儀以及廣角、窄角電視攝影儀等11種科學精密儀器。

大家都知道,在太陽系的八大行星中地球排行第三,而旅行者1號則主要探測木星、土星以及天王星和海王星,旅行者1號發射於1977年9月5號12點56分,距今已有43年的時間,且還在持續飛行,同時它也是距今離地球最遠的人造衛星,那麼旅行者1號在這43年期間經過哪些星球?現在是不是已經飛出太陽系了呢?

其實,旅行者1號早在1980年11月20日就已經結束了最初的任務,在它經過木星系統時只用了兩年的時間,而在1980年11月20日已經完全經過土星系統,也就是這3年的時間內,旅行者1號提供了數萬張木星、土星以及其衛星的高解像清晰照片,歷時35年之後,在2012年8月25日,「旅行者1號」已經成為第一個穿越太陽圈並進入星際介質的宇宙飛船。

太陽系中八大行星運行軌道並不相同,旅行者一號逐一造訪它們,那工作量會不會相當巨大呢?其實,旅行者一號發射之時,科學家們已經推算得知176年一遇的行星特殊排列方式,也就是木星、土星、天王星、海王星以直線的形式排列著,這也意味著旅行者1號可以用最短的時間,以及最少的能量資源輕鬆飛過這四大行星,精確的數據顯示只需要12年,可以說這次任務相當幸運,這四大行星都運行到了助推的理想點,如果不是這種幾何排列,可能完成同樣的任務需要30年甚至更久。

在1979年1月旅行者1號開始對木星進行了拍攝,歷時2個月之後到達離木星最接近的位置,距離木星中心都不到40萬公裡,雖然木星是太陽系中體積最大的行星,但它的自轉速度最快,號稱「靈活的胖子」,即便是這樣,它依然被旅行者1號清楚的拍攝下來,同時對木星的衛星、磁場以及各種環境進行了更為詳細的拍攝,這也是人類首次目睹真正的木星。當然,旅行者1號在木星及其衛星上發現了許多重要信息,最為令人震驚的是在木衛一上拍攝到火山熔巖流,這也意味著木衛一上發現火山活動,同時這也是人類首次在地球之外的其它星球表面發現活火山,經過60個木星日的近距離拍攝,旅行者1號順利藉助木星的引力,朝著土星的方向飛去。

直到1980年11月,旅行者1號經過土星且在同年11月12日離土星最近,僅僅12萬公裡的距離,此時旅行者1號探索了土星環的複雜結構,同時傳回土星的高解像清晰照片,特別是在對土衛六的大氣層進行了最詳細的探測,此時科學家們發現了土衛六有著極為濃密的大氣層,所以臨時決定讓旅行者1號靠近土衛六做進一步探索,令人意想不到的是,這個決定使得旅行者1號提前結束了它的使命,終止了繼續探索天王星、海王星的旅程,因為在其它引力的作用下,旅行者1號偏離了它原本應該運行的軌道,此時科學家們不得不改變旅行者1號的探索任務。

那麼人類探索天王星、海王星的任務就此結束了嗎?其實在旅行者1號發射之前,旅行者2號已經在甘迺迪航天中心成功升空,作為旅行者1號的姊妹探測器,卻比旅行者1號早發射16天,當然,旅行者2號在1986年和1989年順利完成任務,分別掠過天王星和海王星。

而在偏離黃道之後,旅行者1號繼續向宇宙深處探索,也領取了它「星際探索」的新任務,在1990年的時候,旅行者1號已經遠離地球60億公裡,此時,它最後一次回望地球拍下一組照片「暗淡藍點」,誰都不會想到就這一個極小的「藍點」上生存著70多億人口,也就是這一張照片,讓我們不禁感嘆宇宙的浩蕩,茫茫宇宙中地球如此渺小,而人類更是不值一提!

2019年10月23日,旅行者1號已經飛往距離地球211億公裡的距離,此時它仍然有足夠的能源支持星際飛行,但在2020年的時候,旅行者1號基本已經處於半失聯狀態,雖然它由3枚核電池提供能量,但預計在2025年之後,它將徹底失聯,也就是再也無法向地球傳回信號,那時候的旅行者1號將成為漂浮在宇宙中真正的「流浪探測器」。

有人說,現如今的旅行者1號已經離開太陽系,正在飛向別的恆星,也有人說「旅行者一號」是首個衝出太陽系的人類製造飛行器,其實事實並非如此,截止到現在,旅行者1號剛剛飛出太陽層頂,如果要離開太陽系,必須穿越太陽系最後一道屏障---奧爾特雲,這是一個包圍著太陽系的球體雲團,它也是50億年前形成太陽及其行星的星雲之殘餘物質,就目前的飛行速度而言,旅行者1號到達奧爾特雲還需要300年的時間,穿越奧爾特雲更是需要3萬年,即便與地球完全失聯,旅行者1號也會繼續它的使命,但什麼時候能達到下一個恆星系統,一切都還是未知!

其實,旅行者1號在完成使命的同時,也給太空攜帶了一個「神秘禮物」,一個銅製鍍金磁碟唱片,在這張唱片上有地球的位置、以及自然界的各種聲音,同時還包含人類的生活場景等各種信息,甚至人類向太空的55種語言問候,該唱片有一個金剛石留聲機針,即使歷經10億年的時間,音質依舊不會有任何差別。

旅行者1號是人類在航天航空史上,一座極具紀念意義的裡程碑,雖然這顆「流浪探測器」再也回不來了,但人類永遠不會停止向宇宙探索的腳步,也永遠不會磨滅對宇宙的那顆敬畏之心!

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  • 旅行者1號和2號已在宇宙中飛了43年,但它們的故事才剛剛開始
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  • 旅行者1號飛行了223億公裡,拍的最後一張照片,為何令人深思
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    1977年9月5日,美國國家航空航天局發射了一個名叫「旅行者1號」的航天探測器。旅行者項目的部分任務就是研究外太陽系,美國航空航天局在發射了「旅行者2號」的16天後,緊接著發射了「旅行者1號」。在1980年11月12日完成了首個任務,即對土星的飛近探測任務後,旅行者1號成為5個人造天體中第三個達到離開太陽系的逃逸速度的人造天體。2012年8月25日,旅行者1號成為第一個穿過太陽風頂層並進入星際介質的航天探測器。
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    作者:SHAO科學傳播團隊(中國科學院上海天文臺)11月4日,在NASA「旅行者2號」探測器飛出太陽系一年之後,《自然·天文學》雜誌公開了5項研究論文,發布「旅行者2號」進入星際空間的首批測量數據。從1977年發射升空,到2018年飛出太陽系,這段路「旅行者2號」整整走了41年。
  • 42年前飛向宇宙的旅行者1號,它的最終任務是什麼?探索生命?
    42年前飛向宇宙的旅行者1號,它的最終任務是什麼?探索生命?但是1977年9月5日發射的旅行者1號還在宇宙中探索著,飛了40多年,現在已經飛出了太陽系,向著未知的星際空間飛去。旅行者1號跟它的親兄弟旅行者2號是當年「水手計劃」的收官之作,水手計劃是20世紀60-70年代,美國搞出來的深空探索計劃,包括探索太陽系中的幾大行星而設計製造出來的無人太空飛船。
  • NASA發射的旅行者一號真的離開太陽系了嗎?其實真相併非如此
    美國宇航局(NASA)於1977年9月5日成功發射的無人探測器——旅行者一號,如今已在太空中飛行了近43年之久,還和地球保持著聯絡,旅行者一號的最初任務是探索木星和土星系統,但由於它使用著當時最好的能源系統,還有能力探索更為廣闊的空間,因此就執行了不斷向外飛行的任務。在前幾年,美國科學家證實了旅行者一號無人探測器已經飛出了太陽系這一令全世界人為之震撼的消息。