為了探索更遙遠的地外世界,尋找可能存在的外星文明,從上個世紀70年代開始,美國宇航局(NASA)先後發射了五艘以核電池為動力的「遠航飛船」,旅行者1號,旅行者2號,先驅者10號,先驅者11號,新視野號,它們的目標不僅僅是木星,土星,和冥王星,而是太陽系外的星際介質,研究那裡的空間環境,是否跟我們之前想像的不太一樣,事實證明,星際介質比我們認為的更加極端,到處充斥著高強度有害射線,似乎並不歡迎人類的到來。
如今這五艘飛船怎麼樣了?由於內部核電池供電問題,有兩艘飛船失去了聯繫,它們是先驅者10號和先驅者11號,因為設計缺陷,核電池內熱電偶穩定性惡化,發電量快速衰減,還沒有飛出太陽系,就已經停止工作了。旅行者1號和旅行者2號已經來到星際介質,在最近幾年時間裡,獲得大量有價值科學數據,讓人類重新認識了星際介質。而21世紀發射的新視野號飛船在散布大量冰冷天體的空間中穿梭,一邊無聲地飛行,一邊向地球傳送科學數據。
根據美國宇航局9月13日數據顯示,新視野號飛船與太陽直線距離達到72.4億公裡,如果以這麼遠距離來回看太陽,太陽變成一個小黃點,光線變得十分昏暗,而木星可能微弱得看不見了,地球就更別提了。自從新視野號在2019年1月1日飛掠首個KBO天空(Arrokoth)以來,開啟了多個科學儀器,獲得大量探測數據,大約8GB數據容量,這些數據暫時被存放在兩個低功率固態記錄器上,然後再通過X波段通信方式,將數據緩慢傳回地球。
由於距離與數據傳輸速度成反比,所以距離越遠,數據傳送速度就越慢,2007年1月10日,當新視野號飛船來到木星附近時,通訊速率為38kbit/s,而到了現在,通訊速率只有1kbit/s左右,一天24小時傳輸86400kbit數據,1M=1024kbit,1GB=1024M,所以一天時間只能傳送84.375M,一個月只能傳送2.47GB。說起網速,相信很多人都不會陌生,就是網際網路傳輸速度,以每秒傳輸數據多少來衡量,一般來說,現在網際網路傳輸速度在1M至20M之間,所以,新視野號與地球通訊速率至少要比普通網際網路慢1000倍。
是不是比蝸牛還要慢?但還有更慢的時候,因為隨著距離的增加,未來通訊速率還會更小。NASA曾在2019年初表示,新視野號要傳完數據需要20個月,也就是說到2020年9月才能完成所有數據的傳送。在這段漫長時間裡,新視野號一直都在全神貫注地傳送數據,幾乎沒有其他科學任務,中途只執行過一次探測任務,2020年4月22日至23日,使用地球望遠鏡的立體圖像對Proxima Centauri和Wolf 359進行恆星距離測量,以進行可用視差觀測。
如今已經到了2020年9月,也就是說新視野號數據傳輸已經進入到尾聲,按原計劃,數據傳輸結束後,新視野號執行變軌機動,飛向第二個KBO,探索第二個柯伊伯帶小天體,因為新視野號燃料箱內還存在11公斤化學燃料,可執行變軌操作,所以近期可能有新行動。不過截止到2020年9月13日,美國宇航局並沒有公布第二個KBO數據信息,是沒有確定適合的KBO,還是取消了原計劃,不再飛掠小天體。不管怎樣,都不會改變新視野號飛出太陽系的目標。
從距離上來看,新視野號要飛出太陽系,至少還需要20年時間,也就是說2040年後,但是NASA估計,按當前核電池電力衰減速度來計算,2030年將失去電力供應,成為一個不受控制的人造物,但這並不會影響新視野號的終極目標,飛出太陽系,前往更遠星際介質,將人類文明延伸到整個宇宙空間。有趣的科學探索內容請關注唯一微信公眾號:有趣探索
—— 分享新聞,還能獲得積分兌換好禮哦 ——