美宇航局確認旅行者1號已飛出太陽系(圖)


旅行者號

【看中國2013年09月13日訊】據美國宇航局發布的消息稱,旅行者1號已確認飛出太陽系,正式進入星際空間!項目科學家認為,旅行者1號飛船上搭載的儀器顯示器已經衝出包圍太陽系的日球層區域,現在正航行於恆星際空間。

旅行者1號(Voyager 1)是一艘無人外太陽系太空探測器,重815千克,於1977年9月5日發射,原計畫是造訪並考察太陽系的外行星,如木星及土星。第一次提供了它們衛星的高解析度清晰照片。它是離地球最遠和飛行速度最快的人造飛行器,真正意義上飛出了太陽系,首次進入星系空間。

時至今日,旅行者號飛船距離地球已經大約190億公里,信號以光速傳播也需要走17個小時才能抵達。當年的旅行者項目首席科學家愛德華·斯通(Ed Stone)教授表示:「這是一項重要的里程碑。當40年前我們啟動這一項目時,今天正是我們一直以來所盼望的——那就是我們能擁有一艘恆星際飛船。」他說:「就科學角度而言,這是一項重要的里程碑式事件,但這同時也是具有歷史意義的,就像當年我們首次完成環球航行,或是人類首次踏上月球表面那樣。這一次是我們首次得以直接探索恆星際空間。」

在此之前分析人員早已察覺旅行者1號飛船搭載儀器顯示飛船所處環境正發生改變。此次讓研究人員最終確信飛船已經離開太陽系的數據來自電漿體波科學設備(PWS),這臺設備設計用於測量旅行者飛船周圍環境中帶電粒子的濃度。今年4~5月,以及去年10~11月這臺儀器的讀數顯示其周遭空間中質子的濃度上升了100倍。

科學家們在此之前很早就已經預計到,如果旅行者號飛船能夠抵達太陽磁場作用範圍的外緣就會出現這種粒子的峰值。當科學家們將這臺儀器的數據以及來自其它設備的讀數綜合在一起進行考察之後,他們最終確認旅行者號飛船正式離開太陽系的大致發生時間是在2012年8月25日。在2012年8月25日,旅行者1號當時距離地球約121個天文單位。一個天文單位是指地球到太陽之間的距離。

美國艾奧瓦大學教授唐·加奈特(Don Gurnett)是PWS設備首席科學家,他表示:「這的確是一項非同尋常的事件,令人影響深刻——這是人類首顆飛出太陽系的物體。」

英國皇家天文學家馬丁·里斯爵士(Sir Martin Ree)表示:「實在讓人感到不可思議,這個人類利用70年代的技術製造的脆弱物體,竟然能夠抵達如此遙遠的空間。」

儘管旅行者1號現在已經衝出太陽系,遨遊於滿天繁星之間,但它仍然要受到太陽引力場的影響,就像很多彗星受到太陽引力場影響一樣,即便它們距離太陽極其遙遠。但從嚴格定義上來說,這艘飛船的確已經離開了我們大部分人所定義的太陽系,它現在正處於一個完全新鮮的區域。

1977年9月5日,旅行者1號離開地球,僅比它的姊妹飛船旅行者2號晚了幾天。截止1989年,這兩艘姊妹飛船已經先後完成了對木星,土星,天王星和海王星的勘察。隨後它們各自朝著太陽系之外繼續飛行,按照估算,它們所攜帶的鈈電池(核動力電池)將持續10年左右,到2025年前後將最終耗竭,屆時它們大約20W的電力供應也將最終停止。

宇宙遼闊無邊,儘管正以高達每秒45公里的超高速度飛行,在未來4萬年內,旅行者1號都將不會抵達任何其他恆星愛德華·斯通教授表示:「未來數十億年內,旅行者1號將和其它數千億顆恆星一起圍繞銀河系的中心旋轉。」

然而旅行者飛船的使命並未就此完成。只要它們的電池還能供電,它們的儀器還能工作,它們就會繼續沿途對空間環境進行考察。目前旅行者1號飛船所處的環境是億萬年前巨大恆星爆炸之後物質稀釋塑造的。科學界已經有間接的證據和理論模型來描述目前旅行者1號飛船所處的環境,不過現在,旅行者1號飛船將有機會首次對這些理論和證據進行直接的驗證測量。

著名英國行星科學家弗萊德·泰勒(Fred Taylor)教授對此評價道:「當我還是一名年輕的博士後研究員時,我曾經在美國加州噴氣推進實驗室和當年的研究組一同工作,制定對外太陽系行星的考察計畫,這個項目就是後來的旅行者飛船項目。」他說:「當時我們覺得,能真正對木星,土星進行考察簡直就是不可思議,更不要說是天王星和海王星了!而說到讓這艘飛船飛出太陽系,當時我們完全就沒有考慮過,因為那太遙遠了,我們甚至根本沒有對此進行討論,儘管我們其實都知道終有一天這將會發生。而在時隔43年之後,這一天終於到來了,我們的旅行者探測器仍在飛往新的疆界。」(晨風)

旅行者「姐妹花」

兩艘旅行者號飛船分別為旅行者1號和2號均於1977年發射升空,兩者前後間隔僅16天。它們先後對木星,土星,天王星和海王星開展了近距離考察。旅行者1號目前已經成為迄今距離最遠的人造物體,發出的信號傳遞到地球需要大約17小時。而作為它的姊妹飛船,旅行者2號則是迄今連續工作時間最長的人類探測器,旅行者2號探測器所在的區域同樣觀測到了和旅行者1號相類似的環境改變,然而這種改變發生的速度要緩慢的多。全部兩艘旅行者探測器都是由美國宇航局噴氣推進實驗室研製並負責控制的。該項目目前隸屬於美國宇航局的太陽物理系統觀測臺計畫,由美國宇航局華盛頓總部的科學任務董事會太陽物理分部提供資助。

宇宙使者攜帶地球名片

「旅行者1號」上攜帶了一張銅質磁碟唱片,它有12英吋厚、表面鍍金、內藏金剛石留聲機針。值得一提的是,唱片中錄製了用55種人類語言講述的問候語「來自行星地球的孩子(向你們)問好」,其中包括四種中國方言(普通話、閩南語、廣東話、吳語),另外還有英語、西班牙語、法語,以及古代美索不達米亞阿卡得語等古老語言。

此外,唱片中還存有115張影像資料,包括太陽系各行星的圖片、人類的性器官圖像及說明等,這些數據旨在向「外星人」表達人類的問候。

正如已故美國天文學家、科普作家卡爾·愛德華·薩根所說,只有在星際空間中存在有能力進行太空旅行的高級生命時,探測器上的唱片才可能遇到目標並被播放。(只是,這些生命到底能聽懂哪一種語言呢?)卡爾高度評價這一做法,他說:「向浩瀚宇宙中發射這個東西,表明這個行星的人類對自己生命的未來充滿了希望。」

出色完成任務

「旅行者」號的最初目標是巡視木星和土星,然後傳回木星大紅斑和土星環的照片。然而它們除了完成這些任務,還傳回地球它們獲得的很多其他發現:木星的衛星木衛一上正在噴發的火山;木衛二冰封的地表下存在海洋的線索;另一顆木星的衛星;土星的衛星土衛六上存在甲烷雨的跡象。「旅行者2」號隨後飛往天王星和海王星。它是迄今為止唯一一艘飛越這兩顆帶外行星的飛船。旅行者1號把土星作為重力彈弓,藉助它飛向太陽系邊緣。「旅行者」號任務首席科學家、加州理工學院的物理學教授斯通說:「一次又一次,‘旅行者’號不斷呈現令人意想不到的結果,這意味著我們還有很多東西需要瞭解。」


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