旅行者2号可能永远无法离开太阳系!因为还要30000年
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3年前 (2022-06-02)
说起人类太空探索的最大奇迹之一,那必然非旅行者2号莫属!尽管是四十多年前的探测器,这艘宇宙飞船仍然还在运行!虽然现在宇宙飞船与我们相隔数百亿公里,但它的发现仍然让科学界惊叹不已!最令人难以置信的是震惊整个航天行业的最新发现和图像!旅行者2号在深空中的发现足以改变人类对太空的新认识!毕竟太空对于我们来说真的太神秘了,许多疑问萦绕在我们脑海,比如外面有外星人吗?还是文明正在像我们一样在技术上取得进步?他们是否像我们联系他们一样正在联系我们?
旅行者2号宇宙飞船已经花了40多年的时间来寻找这些问题的答案,它所发现的东西很有趣,也很有启发性,提醒我们还有很多东西需要探索!在为两艘航海家号的任务做准备时,工程师和科学家们没有想到他们能坚持这么长时间,但事实证明,这两艘航天器每天都在刷新记录!
实际上,“旅行者”号的建造寿命只有五年,它们的目标是对木星和土星进行近距离研究。然而,随着任务的进行,旅行者2号完成了对天王星和海王星这两颗最外层巨行星的额外探索和飞越!旅行者2号配备了许多科学仪器来帮助其了解环境,包括成像科学系统(ISS)、紫外光谱仪(UVS)、红外干涉仪光谱仪(IRIS)、行星射电天文实验(PRA)、光偏振仪(PPS)、三轴磁通门磁强计(MAG)、等离子体光谱仪(PLS)、低能带电粒子实验(LECP),等离子体波实验(PWS)、宇宙射线望远镜(CRS)和射电科学系统(RSS),那么究竟是什么让旅行者2号保持了这么长时间的活动呢?
很简单,其实跟手机用的电池一样,那就是续航。旅行者2号留下了一个持续时间很长的电源,这就是为什么它仍然可以发送和接收来自控制站的信号,并能够有能量读取其环境的读数。它不是由太阳能驱动的,因为太阳不能到达旅行者号目前所在的太空部分。取而代之的是,它依靠放射性同位素热电发电机(RTG)获取能量,这是它们仍然可以工作的主要原因。
该航天器有三个使用钚238作为燃料的RTG,同位素衰变是利用产生的热量转化为电能。旅行者2号在30伏直流电条件下起飞时的发电能力为470瓦,但这种能力多年来一直在减弱。随着燃料耗尽,系统中使用的热电偶也会随着时间的推移而退化!工程师表示,截至2011年,旅行者2号的发电量略低于270瓦,约为其最初发电量的76%。但这仍然足以让宇宙飞船飞越太阳系!
除此之外,旅行者2号仍在工作的另一个原因是它一直在接收更新!当旅行者2号飞越太阳系时,管理人员使用遥控重新编程,使其具备比离开地球时更大的能力,这使他们可以根据需要更改其行程。此外,地球上的信号接收设备也进行了升级,以确保它们能够处理远距离的通信。
那么旅行者2号现在在哪里呢?它已经离开了日光层,和它的孪生兄弟一样。但这并不意味着旅行者2号已经离开了太阳系!事实上,它可能永远不会离开它,因为太阳系的边界被认为超出了奥尔特云的外缘,奥尔特云是一组仍受太阳引力影响的小物体。奥尔特云的宽度尚不清楚,但天文学家认为它从距离太阳约1000个天文单位,最边缘甚至延伸到约100000 AU!1 AU是太阳到地球的距离。按照它的移动速度,旅行者2号大约需要300年才能到达奥尔特云的内部边缘,最后可能需要30000年才能飞出奥尔特云!
回顾历史,旅行者2号的第一站是木星,它在发射两年后接近木星。它探索了气态巨行星及其磁层,并对其卫星进行了比先锋号探索得更详细的研究。旅行者2号向我们发送了整个木星系统令人惊叹的照片,从木星的图像制作的延时电影显示了自旅行者1号访问以来木星的变化。该航天器还研究了太阳系中最大的风暴大红斑。它还发现了我们已知的第14颗木星卫星。
第二站是土星,旅行者2号于1982年抵达。由于它携带了光度计,旅行者2号能以更高的分辨率观测到了行星的光环,从而发现了更多的光环。它还提供了环辐条和纽结、F环及其牧羊卫星的更详细图像。
第三站是天王星,1986年,这是第一艘也是唯一一艘访问天王星的航天器,在那里,它发现了云顶下方约800公里处有沸腾水的海洋的证据。它还发现了十颗新的卫星,一对新的光环,以及一个比天王星上的土星还要强的奇怪的倾斜磁场。航天器还见证了这颗行星的倾斜度为98度,这意味着它基本上是在一侧自转的!
第四站是海王星,海王星此前从未没有受到其他人造物体的访问,旅行者2号在上空飞行了约5000公里,在那里发现了五颗卫星和不再存在的大黑点。旅行者2号还确认海王星上最大的卫星海卫一是太阳系中最冷的行星体!
2007年8月,旅行者2号又翻开了新的篇章,它到达了日光层,然后进入了日鞘。截至2017年11月,该航天器距离地球116.167天文单位,约173.78亿公里。它以每秒15.4公里的速度相对太阳移动,朝着其他星座的方向前进。继六年前的旅行者1号之后,旅行者2号于2018年离开了日光层。日光层是太阳产生的粒子、辐射和磁场的保护泡。
在这里,旅行者2号测量到粒子密度的跳跃,伴随着粒子速度的急剧下降和磁场的移动。然而,在太阳系的这一区域,有一些数据差异为复杂的动力学提供了线索。太阳向各个方向喷发出一种称为太阳风的连续粒子流,它以每小时一百万英里的恐怖速度飞行。这些粒子主要是氢,但当加热到大约300万华氏度时,原子会分裂成质子和电子。
在距离太阳110多亿英里的地方,太阳风越来越稀薄,并且旅行者2号受到星际风中粒子流和很久以前遥远恒星爆炸产生的银河磁场的冲击。星际风要冷得多,密度也大得多。当它接近边界时,旅行者2号注意到太阳风的向外速度在实际到达边界之前很久就降到了零,因为它被推向了侧面。
当太阳风变慢时,粒子密度增加,磁场增强。旅行者2号在经历着前所未有的考验,而科学家也期待着它会走得更远。科学家们已经关闭了这两艘旅行者号上的一些功能,以节省能源。然而,科学家们已经在计划一项替代任务,利用他们从旅行者号上学到的所有知识,新的航天器将比旅行者号更快地飞行,从而更快地到达日光层。这样的探测器将首先前往木星,利用这颗巨大行星的引力加速朝向太阳。当它围绕太阳旋转时,航天器将发射一个火箭发动机,加速到每年可行驶近20亿英里的速度。这将是航海家速度的五倍多!
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