離地球最遠的航天器是?
“前進!不擇手段地前進!”——然后成為距離地球最遠的航天器!
離地球最遠的航天器正是“旅行者一號”。
它在2023年4月已經距離地球14億英里(23億千米)了。
【圖解:旅行者一號和旅行者二號。圖源:brownspaceman(上)Tech Digest(下)】
旅行者一號和它的孿生兄弟旅行者二號,在1977年被先后16天發(fā)射。這兩艘航天器都飛過了木星和土星。旅行者二號還經過了天王星和海王星?,F(xiàn)在,兩位旅行者都在星河間漫步暢游。
在2012年穿過日球層頂之后,旅行者一號正式成為離開太陽系的第一艘飛行器。
在2021年,它向地球發(fā)射了一條穿越星際時聽到的微弱的,毫無起伏變化的機器的嗡嗡聲。
其實,有一個奇妙的事實,每年中總有幾個月,旅行者航天器都會向著靠近地球的方向移動。
這是地球圍繞太陽公轉引起的。在公轉時,我們遠離航天器(正如它們也在遠離我們,這是相對運動)。然后,我們繞過太陽的時候,又接近它們。所以每年我們與旅行者們的距離會短暫地變小。
(圖解:旅行者號回眸拍下的地球——“暗淡藍點”。圖源:ScienceAlert。)
旅行者之始
兩架旅行者號航天器都設計于上世紀70年代初。特別的是,它們的飛行利用了太陽系行星每176年才會出現(xiàn)一次的罕見幾何排列(這時木、土、天王和海王星運行到太陽同一側的特定空間中。——譯者注,下同),這個排列使得旅行者們可以借助“引力彈弓”效應,從一顆行星彈射到另一顆行星。
在1979年1月,旅行者們獲得了木星的圖片。同年四月初,旅行者一號與木星近距離會面了;四月末,旅行者二號接過了接力棒,它與木星的一直相伴到八月。
總的來說,它們倆拍下了木星及其五顆主要衛(wèi)星的33000多張照片。
(圖解:旅行者二號拍下的木星。圖源:NASA。)
然后,旅行者們向著更遠處進發(fā)——當它們被發(fā)射時,從來沒有哪艘航天器去過比土星更遠的地方,那里距離地球有10個天文單位(天文單位,AU,地球與太陽的距離為1天文單位)。去土星的這四年旅程,無疑是“人類的一大步”。兩位旅行者在1980年11月和1981年8月先后9個月到達了土星,之后,旅行者一號啟程離開太陽系,而旅行者二號繼續(xù)完成與后兩顆行星的相遇之約——它在1986年1月掠過天王星,1989年8月到達海王星。
【圖解:(最上方小體字)發(fā)射于1977年,旅行者們已經完成了外行星的旅程(圖中央),現(xiàn)在正在前往星際空間(圖底)。旅行者一號正在離開日球層,這是指太空中受太陽氣體及磁場影響的區(qū)域,距離太陽190億千米(圖左)。
(最下方從左至右,由上到下)太陽,地球,火星,小行星帶,木星,土星(10天文單位),天王星(20天文單位),海王星(30天文單位),柯伊伯帶,冥王星。
藍線為旅行者一號軌跡,粉線為旅行者二號軌跡。圖源:Futurism?!?/p>
旅行者們一直在路上
旅行者號人物的工程科學家愛德華·斯通(Ed Stone)在幾年前告訴Earthsky的采訪者說,在建造這兩艘航天器時,我們配備了“后備支援”系統(tǒng)——它有著足夠多的能源——保證旅行者們能始終前進。
旅行者們確實矢志不渝地走著啊——它們已經走了四十多年了。
【圖解:1977-2030年“旅行者一號”在地球上空的飛行軌跡。圖源:維基媒體共享(Wikimedia Commons)湯魯恩(Tomruen)】
在2017年,一些天文學家使用哈勃望遠鏡來觀測旅行者們的旅行軌跡。
再過40000年——那時兩艘航天器早已不再運轉——旅行者一號將從駱駝座格利澤445恒星旁的1。6光年滑過,旅行者二號將與仙女座的羅斯248恒星隔著1。7光年擦肩而過。
(圖解:哈勃望遠鏡拍下的仙女座棒旋星系。圖源:omega-level。)
本文要旨:在1977年,旅行者一號和旅行者二號被先后16天發(fā)射。旅行者一號是目前距離地球最遠的航天器。
相關知識
日球層(heliosphere)指的是是太陽的磁層、天體層和最外層大氣層——它像一個巨大的泡泡。用等離子體物理學的術語來說,它是太陽在周圍星際介質中形成的空腔。日球層的“氣泡”在來自太陽的等離子體的作用下不斷“膨脹”,這些等離子體就是所謂的太陽風。在日球層之外,太陽等離子體就要讓位給那些滲透到銀河系中的星際等離子體了。作為行星際磁場的一部分,日球層保護太陽系免受大量宇宙“致電離輻射”的影響;但不帶電的伽馬射線卻不受限制。日球層的名字很可能是由亞歷山大·J·德斯勒創(chuàng)造的,他在1967年的一份科學文獻中第一次使用這個詞。
研究日球層的學科是太陽物理學,這個學科包括空間天氣和空間氣候。
海王星是太陽系的第八顆行星,也是太陽系中已知最遠的行星。它是太陽系中直徑第四大的行星,質量第三大的行星和密度最大的巨行星。它的質量是地球的17倍,質量略高于它的姊妹——天王星。
(圖解:海王星。)
海王星的密度比天王星更大,體積也更小,因為它巨大的質量會對大氣層產生更強烈的引力壓縮。海王星主要由氣體和液體組成,沒有明確的固體表面。這顆行星每164。8年繞太陽運行一次,與太陽間的平均距離為30。1天文單位。它的名字來自羅馬神話中的海王尼普頓(Neptune),代表了海王的三叉戟。
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參考資料
1.WJ百科全書
2.天文學名詞
3.原文來自:https://earthsky.org/space/what-is-the-most-distant-man-made-object-from-earth/
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