旅行者号探测器

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旅行者号探测器
图片: NASA/JPL, Public domain · Wikimedia Commons

基本数据

发射时间旅行者2号:1977年8月20日;旅行者1号:1977年9月5日
造访的行星旅行者1号:木星、土星;旅行者2号:木星、土星、天王星、海王星
进入星际空间旅行者1号:2012年8月;旅行者2号:2018年11月
旅行者1号的距离约259亿千米,即1光日(2026年11月)
旅行者1号的速度相对太阳约61000千米/小时
能源放射性同位素发电机,每年功率下降约4瓦
信号传输时间从旅行者1号传回约需23至24小时(2026年)
金唱片来自地球的声音、音乐、问候和图像

要点

  • 两艘旅行者号都在1977年发射,利用罕见的行星排列连续飞掠多个世界。
  • 旅行者2号至今仍是唯一造访过天王星和海王星的航天器。
  • 每艘探测器都携带一张金唱片,这是地球写给任何可能发现它的人的信息。
  • 旅行者1号于2012年进入星际空间,旅行者2号于2018年进入。
  • 2026年11月,旅行者1号距地球达到1光日;随着电力衰减,仍有少数仪器在工作。

176年一遇的行星排列

20世纪70年代末,木星、土星、天王星和海王星排成了一种大约每176年才出现一次的阵列。航天器可以飞掠一颗行星,借助它的引力把航线弯向下一颗行星,每次都能加速。这种技巧叫作引力弹弓。

NASA喷气推进实验室为此建造了两艘完全相同的探测器。旅行者2号于1977年8月20日率先发射,旅行者1号于9月5日沿一条更快的路线跟进。造访全部四颗巨行星的计划被称为“大旅行”。

行星之旅

两艘探测器于1979年抵达木星。它们在木卫一上发现了活火山,这是在地球以外首次看到活火山,还发现了木星周围一圈稀薄的环。1980和1981年在土星,它们揭示了复杂的光环结构,并研究了雾气笼罩的土卫六。

旅行者1号近距离飞掠土卫六,被抛出了行星所在的平面。旅行者2号则独自继续前行,于1986年抵达天王星,1989年抵达海王星。它在这两颗行星上都发现了新的卫星和环,还在海卫一上发现了间歇泉。没有其他航天器造访过这两颗行星。

1990年,旅行者1号把相机转向身后,在约60亿千米外拍下了地球。在这张名为“暗淡蓝点”的照片中,我们的星球只是一个比一个像素还小的光点。

金唱片

每艘旅行者号都携带一张直径约30厘米的镀金铜唱片,还配有唱针和用图示说明的播放方法。唱片内容由天文学家卡尔·萨根领导的团队挑选。

唱片中有55种语言的问候,有雨声、雷声和心跳声等声音,有来自多种文化的音乐,还有100多幅编码为信号的图像。封面上有一幅地图,标出太阳相对于附近脉冲星的位置。被任何人发现的机会微乎其微,但它是一幅意在长久留存的地球画像。

进入星际空间

太阳不断吹出带电粒子流,也就是太阳风,它开辟出一个巨大的泡,叫作日球层。日球层的边界叫作日球层顶,是太阳风与恒星之间稀薄气体相遇的地方。

旅行者1号于2012年8月在距太阳约177亿千米处穿过日球层顶,成为第一个进入星际空间的人造物体。旅行者2号于2018年11月跟进。由于旅行者2号的等离子体仪器仍在工作,它首次直接测量了这一边界。

截至2026年的现状

探测器靠放射性同位素发电机供电,这种发电机把钚衰变产生的热量转化为电能。输出功率每年下降约4瓦,因此工程师一直在逐个关闭加热器和仪器,以维持航天器运转。

2026年4月,团队关闭了旅行者1号的低能带电粒子仪器,只剩下两台测量磁场和等离子体波的科学仪器。旅行者2号也只运行部分仪器。两者仍在发送数据,只是信号很弱:它们的无线电发射机功率大约只相当于冰箱里的一个灯泡。

2026年11月18日前后,旅行者1号距地球约259亿千米,远到信号需要整整一天才能到达。旅行者2号落后几十亿千米,朝另一个方向飞行。NASA预计两艘探测器将在2020年代末或2030年代初的某个时候陷入沉寂,但它们还将在银河系中滑行数百万年。

亲自追踪旅行者号

这两艘探测器太暗了,任何望远镜都看不到。NASA的旅行者号网站实时显示每艘探测器到地球和太阳的距离,免费的“太阳系之眼”工具还能让你以三维方式查看它们的位置。

如果你在夏季傍晚望向蛇夫座,大致就是在看旅行者1号的方向。旅行者2号则飞向南天的人马座和孔雀座。

参考来源

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