「哈勃」繪製「旅行者」地圖 為規劃未來星際任務打下基礎

2021-02-15 騰訊太空

藝術家筆下的「旅行者1」號探測器。圖片來源：NASA

隨著美國宇航局（NASA）的兩架「旅行者」號探測器駛入星際空間，它們正在進入一片神秘而複雜的領域。然而宇宙飛船並非處於一個完全未知的版圖中。來自哈勃空間望遠鏡的信息正在照亮探測器前方的道路，並沿著它們的路徑揭示了豐富氫雲的存在。

這項工作是兩個最著名的空間任務的罕見聯姻，同時前所未有地瞥見了恆星之間的區域。

康乃狄克州米德爾頓市衛斯理大學本科生Julia Zachary表示：「如果『旅行者』號探測器是谷歌(微博)街景中的車輛，並在你的周圍四處遊蕩，拍攝街道的照片，那麼哈勃空間望遠鏡則提供了一個概覽，即『旅行者』號在星際空間航行的地圖。」

Zachary和她的同事在1月6日於德克薩斯州格雷普韋恩市召開的一次美國天文學會會議上報告了這一研究成果。

兩架「旅行者」號探測器均於1977年發射升空，其任務是探訪土星、木星、天王星和海王星。「旅行者1」號探測器於2012年進入星際空間，其與地球距離超過200億公裡。「旅行者2」號探測器仍然位於太陽系邊緣，其與地球距離超過170億公裡。

每一架「旅行者」號探測器都以各自的角度遠離太陽系所處的平面，而哈勃空間望遠鏡則沿著它們的瞄準線凝視著太空。該望遠鏡搜集的信息來自於遙遠恆星發出的光，遠遠超過了兩架「旅行者」號探測器目前所處的位置。

通過分析從中間物質中採集的光的化學特徵，Zachary的研究團隊能夠梳理出哈勃空間望遠鏡與恆星之間的星際環境的性質細節。而主要由氫元素構成的雲團也包含了少量更重的元素，例如碳。

兩架「旅行者」號探測器目前位於「局部星際介質」中，後者是環繞太陽系的的一種泡沫物質。哈勃空間望遠鏡的數據表明，「旅行者2」號探測器將在幾千年後飛出「局部星際介質」，之後進入除此之外的另一個雲團中。而目前尚不清楚「旅行者1」號探測器將在何時衝破這些「泡沫」。

天文學家通常使用像哈勃空間望遠鏡這樣的儀器獲得對星際空間物質的間接測量結果。然而兩架「旅行者」號探測器正在為他們提供直接測量這一神秘環境的機會，並傳回其周圍電子密度的數據。

該研究團隊成員之一、衛斯理大學天文學家Seth Redfield表示：「作為一名天文學家，我不習慣於從我觀測的地方獲得觀測結果。」

Zachary表示，「旅行者」號探測器和哈勃空間望遠鏡分別對於星際空間的直接和間接測量，對於規劃真正的星際任務——例如未來的突破攝星——是非常重要的。

並未參與該項研究巴爾的摩市空間望遠鏡科學研究所天文學家Brandon Lawton強調，在NASA的「新視野」號探測器於2015年7月飛抵冥王星之前，哈勃空間望遠鏡曾幫助研究這顆矮行星周圍的區域——尋找潛在的危險衛星。他說，類似的，隨著探測器向未知的空間前行，「旅行者」號的工作「將有助於繪製那裡的地形圖」。

「旅行者」號探測器是美國研製並建造的外層星系空間探測器，共發射兩顆。「旅行者1」號和「旅行者2」號分別於1977年8月20日和9月5日發射升空。這兩個姊妹探測器沿著兩條不同的軌道飛行。擔負探測太陽系外圍行星的任務。「旅行者」號探測器攜帶的鈽電池將持續到2025年左右。當電池耗盡之後，它們會停止工作，並繼續向著銀河系的中心前進。

探索神秘宇宙：藍色星球海王星 


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