太空中的旅行者2號,去了哪裡?做了什麼?

2020-12-26 天文在線

「航行者」二號

「航行者」二號 NASA圖片

「航行者」二號是一個重722千克的航天探測器，於1977年8月從美國卡納維拉爾角的41號太空飛行器發射臺發射升空。這次任務的目的是研究外太陽系和星際空間。

外太陽系

外太陽系 NASA

儘管它比它的孿生太空飛行器「航行者」一號提前兩周升空，但後來者依然超過了「航行者」二號的進程。這是因為「航行者」二號的發射軌道更加漫長而且自然地偏圓弧形狀。至今大約35年過去了，它依然可以被天文工作者們操控。有著「先驅者」探測器10和11的陪伴，它是至今宇宙中航行最遠的人造物體之一。它目前距地球100.675天文單位。

探測器正在執行它的新任務：研究太陽系外邊緣，日球層，柯伊伯帶和星際空間。「航行者」二號是唯一拜訪過兩顆巨行星——天王星和海王星——的太空飛行器。

「航行者」二號任務的歷史

噴氣推進實驗室

「航行者」二號的設計和設備

「航行者」二號航天探測器由美國噴氣推進實驗室設計，裝載了16個液態聯氨燃料推進器，陀螺儀和三軸穩定設備，以便從地球上通過高增益天線實現對太空飛行器的控制。聯氨燃料箱呈球狀。大多數設備裝配有同樣的替換設備和8個可用的後置推進器。設備構成了高度和鉸接控制的子系統。探測器包含11個額外的設備供其探究星際物體以及對探測器傳輸的數據進行天文觀測。

航行者」二號

整個計劃最初是開拓一個行星排列，完成至太陽系中的外行星：木星、海王星、土星和天王星的旅程。該太空飛行器的設計是在旅途中利用重力輔助技術就可以只使用少量推進劑，並且縮短行星間的渡越時間。但是，由於預算限制，這一旅程被縮短成為木星和土星之間的飛行。

噴氣推進實驗室 航天局

雖然最初是基於水手任務，但由於與其存在巨大差異，名字被更改為旅行者號。

旅行者2號的預定任務於1989年12月31號結束，在此之前於1979年在木星飛行，1980年於土星相遇，分別於1986年和1989年訪問天王星和海王星。在旅行者1號至土星的衛星—土衛六的飛行後，旅行者2號的任務被擴展至天王星和海王星。

高增益天線是「航行者」二號交互系統的一部分。天線很大（3.7米拋物線），通過深空間網絡接收和發送數據。通信發生在S波段（上行通信，波長為13釐米），和X波段（下行通信，波長為3.6釐米）頻率。從木星的數據傳送速率高達115.2kb/s。

卡納維拉爾角 航天局圖像

按照無線電通信的反平方律，數字數據的速率隨著距離的增加在不斷下降。當空間探測器無法通過天線通信交流時，旅行者2號有一個數字磁帶記錄，記錄多達62500kb，在恢復通信能力的稍後進行發送。

該太空飛行器是由三臺放射性同位素熱電發動機提供動力。這三臺發電機是首尾相連安裝的。每個發電機有24個鈽238球體，發射時功率為157瓦。三臺發電機在太空飛行器發射時提供470瓦的累計輸出功率。鈽238的半衰期為87.74年。因此，估計在發射後的34年，發電機可提供的功率接近初始功率的76%。但是在2011年，旅行者2號產生的功率已降至269.2瓦。隨著功率的降低，太空飛行器中的一些負載必須關閉，因此其功能受到限制。

旅行者1號和旅行者2號的任務

旅行者1號和旅行者2號的任務 航天局

預計熱點發電機將為太空飛行器提供動力，且推進劑足夠支撐它運行至2025年。在這以後，可能沒有足後的電力來支撐科學儀器的運行，當它的運行停止時科學數據將不再傳輸。

在722公斤中， 儀器的重量約為105公斤。科學儀器包括紫外線光譜儀（有效的）、紅外幹涉儀（禁用的）、三軸通量門磁強計（有效的）、等離子體光譜儀(有缺陷的)和等離子體波系統(部分禁用）等。機載數字計算機控制攝像機。

正如旅行者1號，旅行者2號攜帶了一個內容包含了地球上聲音和圖像（117副圖像和54種語言的問候音）的黃金記錄。它有播放記錄的指南，還包含了我們星球位置的細節。它旨在向任何可能攔截該太空飛行器的額外形式的陸地情報提供信息。

旅行者2號的成績

旅行者2號是唯一一個研究太陽系四大行星的人造太空飛行器。旅行者2號發現木星周圍的幾個星環的存在。它還發現月球上一些被稱作lo的火山活動。旅行者在發現大紅點實際上是一場沿著逆時針方向移動的風暴中發揮了重要作用。對帶狀雲層的分析也解釋了很多其它的風暴。然而，對於消除旅行者1號拍射的低解析度的照片引起的月球地形結構的懷疑，旅行者2號拍攝的歐羅巴高解析度的照片卻並未提供太大幫助。

旅行者2號於1981年8月飛至距離土星最近點，並從其上層大氣中收集到了有關該行星密度和大氣壓力細節的信息。

旅行者的黃金記錄 航空局圖像

雖然在土星飛行之後，攝像機進入了暫時的功能障礙，但它被指揮任務的工程師重新投入行動，旅行者2號得到了探索天王星和海王星的綠色信號，旅行者2號對行星的扭曲磁場進行了觀測，該行星的軸線與橢圓平面平行。

日鞘 航天局

天王星周圍的星環與木星和土星的截然不同。旅行者2號在1989年的飛行中對海王星和它的衛星海衛進行了研究。旅行者2號還發現了與海王星鄰近的大暗斑的存在。然而。這一斑點後來消失了。

目前，旅行者2號在太陽系最外層，太陽的磁場和太陽風主宰著這一空間。在2007年，旅行者2號越過了太陽風的速度比聲音速度小的位置點，它距離太陽130億公裡（8AU4）。目前，旅行者2號位於日鞘地區，該地區厚約37億公裡。

作者: thetimenow

FY: 小餅乾可樂

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