180億公裡,探測器在太陽系邊緣受阻力,人類無法飛出太陽系?

2020-10-11 歆琳科普

要說壽命最長、飛行距離最遠、任務次數最多、回報率最大的空間任務是啥?這肯定是上世紀人類向外太陽系發射的兩顆探測器:旅行者1號和2號。

這兩個探測器已經飛出了「太陽系」(並不完全是,後面在解釋)進入了星際空間,旅行者1號是2012年、旅行者2號是2018年被宣布離開太陽系的。

2019年科學家重新分析了旅行者2號在太陽系的邊緣傳回的數據,詳細闡述了太陽系邊緣的性質,也意外發現了旅行者號在這個地方的飛行明顯受阻;

也就是說旅行者號探測器來到太陽系邊緣的時候,受到了一種阻力,在阻止它飛出太陽系。很多人就開始認為,人類被圈養在太陽系,這是外星生命在阻止人類飛出太陽系,等一些神乎其神的說法。

那麼真實情況是怎樣的?旅行者號探測器現在飛行的距離到底有沒有飛出太陽系?人類未來有沒有可能離開太陽系呢?下面就說下以上的問題。

上世紀在人類登上月球的8年後,也就是1977年人類開始向外太陽系進發,開始了一段史詩般的旅程。這件事可以說是,人類除了登月幹過最偉大的一件事了,沒有之一。

1977年8月V2號和1號相繼探測器發射升空,任務的主要目的讓這兩顆探測器一路往外太陽系飛,並且一路拜訪經過的木星、土星、天王星和海王星的行星系統。

在這次任務中收穫還是頗豐的,例如科學家首次發現了木衛一上有著劇烈且頻繁的火山活動,這在太陽系的其他衛星上是絕無僅有的,以及在木衛二的冰層下發現了液態水海洋;

並且還對土星環的複雜性進行了成像,以及對土星的衛星土衛六的大氣進行了研究。這些數據為我們以後向這兩顆行星及其衛星發展專門的探測器提供了依據。

完成對這兩個行星的拜訪以後,V1號的行星任務就終止了,任務更改為了「星際任務」,新任務是「對太陽系的探索延伸到太陽系的更外圍的行星,延伸到太陽的影響範圍之外,甚至更遠」

簡單說就是,不要回頭,大膽的往前飛!

1980年V1號在完成了對土星的任務以後就開始了它的太陽系外之旅,基本上就是啥事沒幹就是飛,於2012年宣布穿越了日球層頂,這個距離大約為180億公裡。

日球層是太陽風與星際空間的物質作用形成的類似於泡泡的空間區域,日球層頂就是這個泡泡的邊緣。

上圖就可以明顯看到日球層頂,這是太陽風與星際空間物質(高能宇宙射線、帶電粒子、塵埃)相互作用的面。

這個面只有在太陽飛行的方向上才有,因為太陽在宇宙中帶著自家兄弟是這樣的運動的。

這就跟飛機在空氣中飛行一樣,會在前面形成一個激波面。旅行者號進入星際空間的標誌就是探測到太陽風出現停滯,星際空間的輻射增加。

V1號也是繼先鋒10號和11號探測器(已經失聯)第三個飛進星際空間的人造物體。而旅行者1號目前已經飛行了43年,仍與地球保持著聯繫。

今天它已經距離地球150個天文單位,也就是225億公裡,運行速度16.999KM/S。成為了最遠的人造物體。

而V2號還繼續為我們探索的天王星和海王星,也是目前人類唯一訪問過這兩個天體的探測器。

它與1989年達到海王星發現了海王星的6顆新衛星,並且對海王星的環進行了拍攝,還發現了海王星南半球正在肆虐的一場猛烈的風暴。

2018年11月5日,科學家宣布V2號越過了太陽層頂(日球層與星際空間的邊界),進入了星際空間。截至今天,旅行者2號距離太陽1224AU,也就是186億公裡,運行速度為15.341 km/s。

上圖就是旅行者號目前所處的位置,他們已經進入了星際空間,這個位置的物質被壓縮,導緻密度溫度增大。

但是我們現在對這個區域的了解非常少,物質作用非常複雜,但是星際空間的物質被壓縮,就可以解釋為什麼探測器在進入星際空間以後有明顯受阻的情況。

這就類似超音速飛機在大氣中飛行的時候,也會壓縮前面的空氣,形成一堵緻密的空氣牆,如果飛機結構不穩定,那麼這堵牆可以讓飛機解體,如果飛機結構穩定,動力強勁,那麼它就會突破這堵空氣牆,產生一聲巨響,這就是我們所說的音爆。

不過大家不用擔心探測器被撞碎,畢竟星際空間的物質相當的稀薄。但我們還是能夠感受到它的阻力。

接下來了問題是這兩顆探測器目前的距離對太陽系來說是啥概念?人類能飛出太陽系嗎?

以最遠的1號探測器來說,150個天文單位啥概念?跟上圖比較下就知道了,它確實飛出了太陽系行星,甚至是冥王星的範圍,也飛出了太陽風的範圍。

但是太陽系還有一個奧爾特雲,它開始的位置是1000個天文單位,根據估計旅行者1號想要進入奧爾特雲還至少需要300多年。

想飛出奧爾特雲至少需要30000年的時間。所以說路漫漫其修遠兮...

它能不能飛出太陽系,就留給你自己判斷吧。

旅行者號探測器最牛之處在於它所使用的技術都是上世紀70年代的,數據傳輸使用的是40年前的12瓦的發射器,這個功率跟冰箱裡的燈泡差不多。

目前仍和地球保持著聯繫,以光速傳輸信號,單程至少需要16個小時,他們預計會在2025年與人類失去聯繫,屆時它們的放射性同位素熱電發電機將不再提供足夠的電力來運行科學儀器。

不過即使在它們與我們失去聯繫之後,它們還會繼續存在,可能會持續幾十億年。

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  • 人類深空宇宙飛行探測器最遠飛到什麼地方?飛出太陽系了麼?
    這兩個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1號與其姊妹船旅行者2號攜帶的鈽電池(核動力電池)將持續到2025年左右。當電池耗盡之後,他們會停止工作,將繼續向著銀河系的中心前進。
  • 探測器在180億公裡外,發現太陽邊緣的火牆,將人類束縛
    但是,無人能取代人類飛向更遠的星球,甚至向太陽系外飛去。「旅行者2號」於1977年踏上美國宇航局史無前例的星際旅行。在太陽系中,有四顆最大的行星——木星,土星,天王星和海王星。通過幾顆大型行星後,旅行者2號的重力加速,使它能夠擺脫太陽的引力,從而使它能夠在沒有動力的情況下,也能夠憑藉慣性衝出太陽系。
  • 旅行者一號已經飛行了217億公裡,還需要多久才能飛出太陽系?
    太陽系邊緣基本上是天文望遠鏡的探測盲區,我們能夠觀測到幾千光年,幾萬光年外的恆星,星系,可是卻無法觀測到太陽系邊緣更多情況。想要真正了解太陽系邊緣的情況,只有派出探測器到達那裡才能夠真正了解太陽系邊緣的一系列情況。
  • 178億公裡外,探測器遭遇3萬度「火牆」,人類被困在太陽系中?
    但無人探測器可以代替人類飛到更遙遠的星球上,甚至朝著太陽系之外飛去。 1977年,美國宇航局(NASA)的旅行者2號踏上了前所未有的星際之旅。它先後造訪了太陽系中最大的四顆行星——木星、土星、天王星以及海王星。經過這幾大行星的引力加速,讓旅行者2號獲得了擺脫太陽引力所需的逃逸速度,使它在沒有動力的情況下,也能靠著慣性衝出太陽系。
  • 旅行者1號仍舊沒有飛出太陽系,這是怎麼回事呢?
    人類對於天空的嚮往持續了幾百萬年,自1977年被大力神號運載火箭送入太空以後,旅行者1號開啟了人類歷史上最為精彩的太空之旅,時至今日它在太空的總飛行距離超過了200億公裡,並且取得了一定的探索成果。旅行者1號已經在太空漫遊了43年,科學家以前有做過計算,太陽系的直徑在148億公裡左右,半徑不到75億公裡,也就是說只要飛行80億公裡就足夠飛出太陽系了,就算繞行也不會超過150億公裡,所以按照預測在2012年就應該能飛出太陽系,因為它已經到了太陽系的邊緣。結果卻讓人有點失落,旅行者1號仍舊沒有飛出太陽系,這是怎麼回事呢?
  • 人類何時能走出太陽系?已經飛行43年,還未觸及太陽系邊緣!
    在日球層的活動當中,它依舊會受到太陽的影響,所以,當時有科學家稱它已經飛出了太陽系的邊緣,是非常錯誤的。    截止到2020年,旅行者1號已經飛行了225億公裡的距離,成為了迄今為止最為遙遠的探測器,但是它卻沒有飛出冥王星所處的區域柯伊伯帶。
  • 人類什麼時候可以飛出太陽系?人類會被困死在太陽系中?怎麼解釋
    有人認為人類飛出太陽系是必然的事,雖然以目前的科技水平來看,我們對太陽系的了解還遠遠不夠,但可以確定的是,我們真真切切地看到了太陽系,既然我們知道了它的存在,我們就會想方設法地去弄懂它,甚至去利用它。要相信,人類的野心是無法估量的。
  • 180億公裡外,探測器遇接近5萬度「火牆」!這對人類來說是壞消息
    而40多年前,旅行者2號,旅行者1號的先後進入到了星際空間,但是在進入的路上,也就是太陽系的邊緣,旅行者2號探測器遇到了問題,被至今的「太陽系火牆」多抵擋住了。這就如將美國宇航局(NASA)旅行者2號的探測器卡在了其中,處於掙脫的模式,並且這個巨大的火牆溫度接近5萬度,所以十分的強。由於人們對太陽系邊緣的灼熱區域知之甚少,所以面對這樣的問題也是第一次。