自1960年代以来,人类对太阳系的三个行星进行了大量探索,并降落在了距地球最近的天体月球上。
在积累了丰富的航空航天经验之后,随着技术的发展,人类开始研究外太阳系的四个巨大气态行星,甚至是太阳系外的星际空间。
先锋10号于1972年发射升空,飞越木星;先锋11号于1973年发射升空,飞越木星和土星。旅行者2号和旅行者1号分别于1977年8月和9月发射。 2006年发射的“新视野”探测器飞越木星和冥王星,然后进入柯伊伯带。
以上五个探测器被认为是离开太阳系的人造物体,但是除了旅行者1号,2号和新视野号之外,其他探测器目前都处于失联状态。
新视野号仍在柯伊伯带,并正在探测其中的小行星。旅行者1号和旅行者2号已经完成了对四个大气状态及其卫星的探测 ,进入星际介质。
严格来说,旅行者号是人类设计的唯一离开太阳系的探测器,因为它在制造时已经考虑到将来它将进入星际介质。
因此,它带有一个宇宙射线子系统(CRS)和一个低能带电粒子检测器,以检测太阳风层顶部和星际介质中的带电离子。
并携带两条镀金唱片,其中包含一些与人类有关的信息,语言,歌曲,问候,技术,位置,该物品可以存储至少10亿年,希望将来有一天会被外星生命捕获。
太阳风层和星际介质这两个地方以前从未涉及过,但是该理论告诉我们,太阳风中的带电粒子具有最远的传播距离,并将形成气泡包裹层并保护整个太阳系免受宇宙射线。
人类还推测有尘埃粒子,高能宇宙射线和中性粒子,它们非常均匀且平静。 旅行者号对这两个位置的检测可以揭示出太阳风层顶部的范围,星际介质的组成以及太阳风如何与星际介质相互作用。
尽管旅行者1号比第二号发射晚了一个月,但一号被推到了更高,更快的轨道,使其比第二号更早到达木星,并在木星及其卫星上进行了飞行发送了10,000多张彩色照片。
1980年11月,旅行者1号完成对木星的探测任务后,首次掠过土星,并开始对土星,土星环和土卫六的探测任务。根据计划,第一个探测器还将进入天王星和海王星。
但是,在探索土卫六的过程中,发现它的大气层非常厚,引起了研究人员的兴趣。毕竟,大气层中存在生命的可能性,因此旅行者1号接近了土卫六。
结果,旅行者1号受到了额外重力的影响,并改变了其飞行轨道。随后的行星飞行任务只能移交给2号。
1989年,旅行者1号在完成土星飞行任务后开始驶向星际空间。由于深空飞行任务无法依靠太阳能为探测器提供动力,因此旅行者号携带的是同位素温发电机,它是核动力电池。 。
预期寿命仍然可以使用5年,也就是说,到2025年,旅行者号将与人类失去联系,成为宇宙中的“尘埃”。
为了节省电力,旅行者号已经关闭了所有的行星探测仪器,包括成像子系统(ISS),红外干涉仪和辐射计(IRIS),光度计子系统(PPS),行星射电天文学(PRA),紫外光谱仪(UVS)。
仅保留了上面提到的用于探测宇宙射线,太阳风粒子和磁场强度的仪器。由于旅行者1的飞行速度为17 km / s,比旅行者2的飞行速度快10%,而且还非常早。
因此,旅行者1号成为第一个进入星际介质的人类探测器。 2011年2月,旅行者1号上的太阳风粒子探测器首次发现太阳风停滞了,这意味着旅行者1号已经到达了太阳系太阳圆层的边缘。
该位置是太阳风和星际介质之间的过渡区域。它距地球约120天文单位(180亿公里)。在此距离沟通到达检测器大约需要16个小时。
旅行者1号飞入星际空间的时间被认为是2012年5月,这是因为探测器接收到了越来越多的宇宙射线粒子,并且太阳风粒子已基本降至零。
宇宙射线比太阳风粒子包含更多的能量,并且它们的穿透能力更强,对人体更有害。星际空间中宇宙射线的增加也是人类未来进入宇宙深空的障碍。
由于普通的保护措施根本无法抵抗高能质子的轰炸,因此此类颗粒会穿透航天器并对人体造成伤害。因此,这样的发现对人类不是一件好事。
当旅行者1号在2012年从太阳风层的顶部飞过时,它仍然遭受了三场冲击。冲击波是由太阳风的压力波和星际介质之间的相互作用引起的。
第一次冲击波发生在2012年10月至2012年11月,第二次冲击波出现在2013年4月至2013年5月,第三次冲击波从2014年持续至今。冲击波处的粒子密度是之前测得的40倍。
一些科学家预测,冲击波的范围是探测器当前飞行距离的两倍。为什么冲击波会延伸到现在呢?目前还不是很清楚,根据目前的数据,发现探测器的飞行距离越远,能量越高。颗粒的密度将更高。
这一发现对人类也是个坏消息,这表明星际空间中有许多我们不了解的事物。将来,当我们走出太阳系时,我们人类肯定会面临这些带电粒子的威胁。
上图显示了旅行者号今天的状态,包括其当前的飞行速度和距离。可以看出,旅行者1号距离地球222亿公里,旅行者2号距离地球185亿公里。
宇宙射线数据(上图中的黄色)一直在增加,而绿色的太阳风粒子正在减少。这些数据每分钟和每秒钟都在变化。
旅行者号飞行了数百公里,它将继续飞向人类的希望,但是5年后,它将与人类失去联系。将来会崩溃?还是外星人俘虏?会给我们带来好运吗?还是灾难?
这是人类对宇宙探索的遗物,并且可能成为人类在宇宙中存在的象征。
更多关注微信公众号:jiuwenwang