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飞行了40多年,最远星际飞船的遭遇表明:人类可能被“困”在太阳系

璀璨科学  · 公众号  · 科技自媒体  · 2024-09-15 11:45

主要观点总结

旅行者 1 号探测器是飞行距离最远的星际飞船,已在宇宙深处飞行了 40 多年。由于设备老化及推进器故障等问题,目前面临报废状态,但通过 NASA 的远程控制成功解决了通讯问题。该探测器曾拍下太阳系全家福的著名照片,刷新了人们对地球的认知。然而,旅行者 1 号仍需继续飞行几万年时间才能真正穿过太阳系外的奥尔特云。

关键观点总结

关键观点1: 旅行者 1 号探测器的历史与现状

自 1977 年发射至今,旅行者 1 号已在宇宙深处飞行了 40 多年,距离地球超过 240 亿公里。目前面临报废状态,但通过 NASA 的远程控制解决了通讯问题。

关键观点2: 探测器的重要成就

旅行者 1 号拍下了太阳系全家福的著名照片,刷新了人们对地球的认知。该照片显示了地球在宇宙中的渺小,促使人们重新思考人类在宇宙中的位置。

关键观点3: 旅行者 1 号的未来挑战

有科学家认为,旅行者 1 号仍需继续飞行几万年时间才能真正穿过太阳系外的奥尔特云。这意味着人类可能仍被“困”在太阳系内,对于人类来说,这是一个巨大的挑战。


正文

旅行者 1 号探测器是当前飞行距离最远的星际飞船,自 1977 年发射升空至今,它已经在宇宙深处飞行了 40 多年时间,与地球的距离也已经超过了 240 亿公里。由于是几十年前的设备,再加上已经飞行了这么长时间,旅行者 1 号探测器已经接近报废的状态了,携带的核电池能量也越来越少了,各种问题也不断出现。

此前,由于推进器故障的原因,旅行者 1 号探测器有时候难以保持指向地球的方向,所以它与地球之间的通讯就会受到影响。如果不解决这一个问题,那旅行者 1 号探测器收集到的信息就没法准确传回地球,同样的,地球发出的指令也没法传给旅行者 1 号。所以 NASA 的工作人员远程控制旅行者 1 号探测器让其成功切换了推进器,解决了与地球之间通讯的问题。

NASA 的工作人员表示,在 2002 年,旅行者 1 号探测器的第一个姿态 推进分支的燃料管 出现了堵塞,当时就切换到了第二个分支,而第二个分支在 2018 年也出现了故障,现在旅行者 1 号探测器的 所有定位机动都切换到了轨道校正机动分支。不过,现在轨道校正机动分支 也已经面临着严重堵塞的问题,比之前 2 个姿态推进分支更严重。所以 NASA 决定让其切换回 姿态推进系统 。最终,在 8 27 日,旅行者 1 号探测器重新指向了地球。

拍下的画面刷新我们认知

旅行者 1 号探测器由高增益天线、核电池、电子仪器舱、射电与等离子体波天线和多种空间探测仪器组成。虽然它是在 1977 年就发射升空了但是由于它搭载的是核电池,所以有相对充足的能量来维持设备的运行,到现在仍可以传回一些信息。

当时刚刚好遇到了 176 年一遇的行星几何排列,所以旅行者 1 号、旅行者 2 号飞往宇宙深处的时候比较省力,只需要消耗少量的燃料来修正飞行轨道就行,然后借助各大行星的强大引力进行加速。

也正是有各大行星强大引力进行加速,让这两个探测器不需要消耗多少燃料,就能在 12 年时间内完成对木星、土星、天王星、海王星这 4 大气态行星的抵近观测,如果没有行星几何排列这个机会的话,起码需要 30 年时间。

虽然旅行者 1 号、旅行者 2 号探测器都是姊妹探测器,目标也是对气态行星进行探测,但是旅行者 1 号探测器的任务相对简单,它只需要对木星、土星进行探测即可,而旅行者 2 号探测器则需要完成 4 颗气态行星的探测。

在完成对木星、土星的探测任务后,旅行者 1 号在 1980 11 20 日就完成了既定的任务,开始转向朝着太阳系外飞去,成为了第一个进入星际空间的星际非常,迄今为止,旅行者 1 号探测器是飞行距离最远的星际飞船。

在上世纪末,当时旅行者 1 号探测器的能量其实不多了,为了让这个探测器的运行寿命延长一些,科学家们就开始关闭部分仪器设备,其中包括摄像机。

1990 2 14 日,科学家让旅行者 1 号探测器转了个身,用摄像机朝着太阳系内拍摄,拍下了太阳系各大行星的“全家福”。当时旅行者 1 号探测器已经是远在 64 亿公里外了,相当遥远,所以“全家福”画面中的太阳系、地球等天体其实都已经很小。

在整个“全家福”画面中,最让人感到震撼的莫过于在距离







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