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年被宣佈離開太陽系的。
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年宣佈穿越了日球層頂,這個距離大約為180億公里。
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225億公里,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,科學家宣佈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186億公里,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瞭解非常少,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。