人類文明的信使——旅行者1號探測器

1990年2月14日,柯伊伯帶,人類製造的最遠的飛行器最後一次使用它的相機,為太陽系拍了一幅全家福。其中最著名的一張被稱為“暗淡藍點”,是從60億公里外看到的地球。

人類文明的信使——旅行者1號探測器

暗淡藍點

這就是旅行者1號探測器,地球的“信使”,有史以來到達最遠的人類探測器。截止到2019年10月23日,它已經距離太陽211億公里。

人類文明的信使——旅行者1號探測器

旅行者1號

時間轉回到1977年9月5日,高聳入雲的泰坦3號E半人馬座火箭矗立在佛羅里達州的卡納維拉爾角發射基地,旅行者1號就安放在這座火箭裡。

人類文明的信使——旅行者1號探測器

旅行者1號升空照片

以人類當時的技術,想要探測外太陽系的大行星乃至飛出太陽系,僅靠化學燃料的火箭是遠遠不夠的。因此旅行者1號採用了當時還是新技術的引力彈弓加速,分別利用木星和土星的引力,使自己獲得了足夠的動能來飛離太陽系。而此時,正值176年才會遇到一次的行星特殊排列,木星、土星、天王星和海王星同時處在太陽系的同一側,探測器僅需要12年的時間就能造訪外太陽系的四顆氣態巨行星,而無需一般情況下的30年的時間。因此NASA決定發射兩顆探測器來探索這四顆氣態巨行星,這就是旅行者1號和旅行者2號的最初任務。

人類文明的信使——旅行者1號探測器

旅行者1號預定軌道

首先發射的其實是旅行者2號,旅行者二號發射於稍早的8月20號,但是旅行者1號使用的軌道速度更快,因此很快超越了旅行者2號,於1979年1月到達了木星附近。

人類文明的信使——旅行者1號探測器

木星

從1979年1月開始,旅行者1號就對木星進行拍攝。3月5日距離木星最近時僅34萬公里。探測器在長達48小時的近距離飛行中,對木星拍攝了大量照片,並且對木星的衛星、環、磁場以及輻射環境做了深入瞭解,揭示了木星很多未曾發現的秘密。

人類文明的信使——旅行者1號探測器

木星大紅斑

探測器發現,木星實際上是有光環的,木星環寬約9000公里,厚度約30公里,外邊緣距離木星表面約57000公里,由直徑幾十米到幾百米的黑色碎石組成。因其反光能力弱,之前一直沒有在望遠鏡中被發現。

另一個新發現是旅行者1號發現了木衛一的火山活動。1979年3月4日探測器拍攝到了木衛一上火山噴發出的巨大濃煙。木衛一上的火山以約420米/稱的速度噴射氣體和固體物質,噴射高度達到500千米左右,煙塵內的溫度約是150~330℃。根據發現的情況分析,可以認為木衛一是太陽系中活火山最活躍的天體。

人類文明的信使——旅行者1號探測器

木衛一的火山活動

利用木星引力加速後的旅行者1號離開木星,朝著土星進發。於1980年11月掠過土星,在11月12日達到最近距離,距離土星大氣層頂端僅124000公里。旅行者1號探測到了土星環的複雜結構,並且發現了土衛六上的濃密大氣層。

人類文明的信使——旅行者1號探測器

土星

在發現了土衛六上濃厚的大氣層之後,為了進一步探測土衛六,JPL的控制人員決定改變旅行者1號的軌道,使其抵近土衛六以進行研究。但是受到土衛六引力的影響,其軌道已經嚴重偏離黃道面,無法再造訪天王星和海王星了。於是NASA終止了其探訪另外兩顆氣態巨行星的任務,改為星際探索任務,旅行者一號將離開太陽系,向星際空間進發。

人類文明的信使——旅行者1號探測器

土衛六的大氣結構

在設計之初,旅行者1號和2號在造訪4顆巨行星後,即前往星際空間。因此兩個姐妹探測器均載有一張鍍金唱片,向遙遠的星際文明帶去人類友好的問候。

人類文明的信使——旅行者1號探測器

旅行者1號搭載的鍍金唱片

旅行者1號攜帶了一張銅製鍍金唱片,其外徑為12英寸,與當時的黑膠唱片大小相當,同時內藏一根金剛石唱針。它的內容包括用55種人類語言錄製的問候語和各類古典音樂,聯合國秘書長庫爾特·瓦爾德海姆的問候、美國總統卡特的問候、115幅照片,包含太陽系各大行星的照片和人類照片等。這張唱片是人類向外星人表達的問候,即使10億年後,唱片的音質仍然和新的一樣。值得一提的是,這張唱片上有四種中國方言的問候,分別是普通話、閩南語、粵語和吳語。

人類文明的信使——旅行者1號探測器

科研人員正在安裝唱片

旅行者1號預計將在大約300年內抵達理論中的奧爾特雲,並花上三萬年的時間通過。儘管它在四萬年內不會走向任何一顆特定的恆星,但它將會以1.6光年內的距離通過目前在鹿豹座中的恆星格利澤445。這顆恆星正以119 km/s的速度朝太陽系移動。NASA說:“旅行者註定 - 也許永遠 - 會漫遊在銀河系中。

人類文明的信使——旅行者1號探測器

旅行者1號飛行軌跡

人類文明的信使——旅行者1號探測器

愛德華·C·斯通-旅行者計劃首席科學家


分享到:


相關文章: