“旅行者2号”进入星际空间彩世界彩票注册平台
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这两个探测器都于1977年发射,不过名称在后的“旅行者2号”反而先发射16天。它最初设计寿命为5年,用来观测木星和土星,但此后继续向太阳系边缘飞行,又观测了天王星和海王星,到现在已运行41年。

Stone说,通过比较这两个旅行者号宇宙飞船的路径演变,研究人员可以更好地了解填充在恒星之间的星际介质,比如磁场的方向。“未来还会有更多信息。”他说。

据介绍,团队下一步计划对“旅行者2号”进行类似的测试。“旅行者2号”是“旅行者1号”的姐妹探测器,也在1977年发射,虽然它的调姿推进器性能还不错,工作正常,但未来几年,它也将进入星际空间,并面临同样的定向能力下降带来的挑战。“旅行者2号”先发射,但由于选择的飞行轨迹不同,将永远落在“旅行者1号”身后。

美航天局说,“旅行者”系列探测器上携带有关于人类文明的声音、图片和影像,有望在数十亿年后仍然在宇宙传递人类文明的信息。

“旅行者1号”宇宙飞船距离太阳216亿公里;“旅行者2号”宇宙飞船则距离这颗恒星180亿公里。该探测任务也成为NASA运行最久的太空探索任务。

而且,用这种方法来定义太阳系边界也有很大的不确定性。2006年,冥王星被降级为矮行星,太阳系的范围瞬间缩减。另外一方面,充满好奇心的科学家并不满足于太阳系只有八颗行星。他们寄望于长期的观测和先进的技术能发现太阳系第九大行星。一旦成功,太阳系的边界也将再次改变。

美航天局相关任务官员尼古拉·福克斯说,“旅行者”系列探测器将太阳系边缘的数据发回来,让人类史无前例地“瞥见”这一未知领域。

这两艘旅行者号宇宙飞船都在1977年发射。“旅行者2号”宇宙飞船先发射16天,但“旅行者1号”宇宙飞船的轨道更快,因此很快就超过了它的孪生兄弟。这两艘旅行者号宇宙飞船都访问了木星和土星,对这些巨大的气体行星进行了首次近距离探测。NASA随后改变了“旅行者2号”宇宙飞船的飞行路径,后者又访问了天王星和海王星,标志着人类对这两颗行星的首次探索。

2013年秋季,世界各大媒体争相宣布一个消息:“旅行者1号”飞出了太阳系。这时人们眼中的太阳系是日球层顶以内的空间。人们以太阳风的范围为标准,定义太阳系边界。

日光层犹如宇宙中的一个巨大气泡,太阳及太阳系行星等处于“气泡”内。“旅行者1号”已于2012年飞出日光层,但它的等离子观测设备已于1980年停止工作,因此“旅行者2号”将首次让人类对星际空间进行相关观测。

美国宇航局相关任务官员Nikola Fox说,这两艘旅行者号宇宙飞船将太阳系边缘的数据发回来,让人类史无前例地“瞥见”这一未知领域。

1950年,荷兰天文学家奥尔特提出,在太阳系遥远的疆域有一片冰冷的“云团”,孕育着1000亿颗长周期彗星。它被称作奥尔特云,一直延续到距离太阳50000—150000天文单位的区域。这里是太阳引力束缚天体作圆周运动的最后区域,也即太阳系边界。“旅行者1号”需要30000年飞出太阳系,正是基于“旅行者1号”每年约3.5天文单位的飞行速度以及奥尔特云延伸至100000天文单位的假设。

美航天局说,“旅行者2号”上的“等离子科学实验”设备在11月5日发现太阳风粒子速度陡降,此后未检测到太阳风,这说明它已飞出日光层。信号以光速从它目前位置需要约16.5小时才能传回地球,而从地球传到太阳只需约8分钟。

“旅行者2号”宇宙飞船发回的数据显示,来自太阳系外的宇宙射线数量逐渐增加,而来自太阳的带电粒子数量接近于零。

这组强大的MR-103型推进器由全球领先的推进系统制造商洛克达因(Aerojet Rocketdyne)公司研发,“卡西尼”号和“黎明”号探测器用的也是它。

新华社华盛顿12月10日电美国航天局10日宣布,航行了41年的“旅行者2号”探测器已飞出日光层,开始探索星际空间,它目前距离地球约180亿公里。该探测任务也成为美航天局运行最久的太空探索任务。

这些信号以光速从它目前位置需要约16.5小时才能传回地球,而从地球传到太阳只需约8分钟。

随后,海王星、冥王星被逐一发现,更新着人们对太阳系的认识。如果以行星轨道来界定太阳系边界,人类目前所知的太阳系最大不过如此。

对于“旅行者”系列探测器是否已飞出太阳系,存在不同观点。有观点认为它们飞出日光层,就已飞出太阳系。但也有观点认为太阳系的边界是仍受太阳引力影响的“奥尔特云”,它的位置更遥远,“旅行者2号”可能还需300年才能接近奥尔特云,可能还需3万年才能飞出奥尔特云。

Stone指出,“旅行者2号”宇宙飞船发回的信号比“旅行者1号”宇宙飞船的信号要清晰得多,后者波动的信号花了几个月的时间才引起了科学家的注意。

恒星之间的空间并非空无一物,而是充满了低温的星际介质粒子。太阳会不断向外吹出带电粒子,称为太阳风。所谓日球层,是太阳风发生作用的最大范围。当高速的太阳风粒子与星际介质粒子相遇时,会将其向外推开,自身也逐渐减速,直至无力与星际介质粒子抗衡。形象地说,日球层就好像太阳风向外吹出的一个气泡,日球层之内充满了太阳风粒子,在它之外则是由星际介质粒子主宰的星际空间。而日球层的最外层边界被称为日球层顶。

“旅行者2号”飞出日光层开始探索星际空间

“旅行者2号”飞出日光层开始探索星际空间。图片来源:NASA

太阳系的边界到底在哪?太阳系到底有多大?

“旅行者2号”宇宙飞船的最初设计寿命为5年,到现在已运行了41年。

十七世纪,哥白尼提出的日心说逐渐被观测所证实。人们开始意识到,太阳周围绕转着许多颗行星,地球不过是其中之一。在很长一段时间内,土星是人们能看到的最远行星,也代表着太阳系最远的疆域。

对于这两艘旅行者号宇宙飞船是否已飞出太阳系,存在不同观点。有观点认为它们飞出日光层,就已飞出太阳系。但也有观点认为太阳系的边界是仍受太阳引力影响的“奥尔特云”,它的位置更遥远,“旅行者2号”宇宙飞船可能还需300年才能接近奥尔特云,可能还需3万年才能飞出奥尔特云。

但这种定义方法的缺点显而易见。“在海王星的轨道之外,还有很多天体,比如彗星、小行星。如果不是太阳系成员,它们又是什么?”南京大学天文与空间科学学院教授陈鹏飞说。

美国宇航局的“旅行者2号”宇宙飞船如今已经飞入了星际空间,在此之前,它的孪生兄弟“旅行者1号”已经在2012年完成了这一划时代的穿越。

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帕萨迪纳市加利福尼亚州理工学院的旅行者号项目科学家Ed Stone说,“旅行者2号”宇宙飞船于11月5日越过了边界。他于12月10日在华盛顿哥伦比亚特区举行的美国地球物理联合会会议上宣布了这一消息。

11月28日,位于加利福尼亚州的工程师们首次点燃了沉睡37年的TCM,测试了其使用10毫秒脉冲定位飞船的能力。因为距离遥远,当测试结果通过太空传回地球时,他们已经急切地等待了19小时35分钟——29日,团队确认TCM工作状态与调姿推进器同样完美!工程师陶德·巴伯说:“重启这些推进器,就像手握神奇的指挥棒,我们非常兴奋。对这一选择的质疑现在已烟消云散,我们松了口气。”

据悉,“旅行者2号“宇宙飞船”目前仍然有一个太阳风仪器在工作——当“旅行者1号”宇宙飞船跨越日光层边界时,该仪器并没有发挥作用。太阳风仪器还显示,探测到的太阳粒子数量大幅下降。“11月5日,它们消失了。”Stone说。

“旅行者1号”(Voyager 1)是NASA飞得最远、速度最快的航天器,2012年,它离开太阳系(太阳系边缘的标准附后文)进入星际空间,是目前飞进恒星际空间唯一的地球人造物体。

Decker表示,“旅行者2号”宇宙飞船穿越的日光层边界要比“旅行者1号”宇宙飞船穿越的部分稍厚一些。

如果将奥尔特云视作太阳系的边界,我们永远无法看到“旅行者1号”飞出太阳系的那一天。因为携带的同位素电池仅有40多年的寿命,“旅行者1号”将从2020年开始逐渐关闭所搭载的仪器。2025年,它将关闭所有的仪器,切断与地球的联系。

现在,作为人类最遥远的使者,这两艘旅行者号宇宙飞船都航行在太阳的影响范围,即日光层之外。日光层犹如宇宙中的一个巨大气泡,太阳及太阳系行星等处于“气泡”内。

“旅行者”携带的“金唱片”

马里兰州劳雷尔市约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室的Robert Decker说,11月5日“我很明显感觉到发生了一些奇怪的事情”。

以行星轨道为界, 海王星运行在最边缘

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更多的天文学家愿意根据太阳的万有引力来定义太阳系边界。也即如果一个天体主要受到太阳引力的作用,围绕太阳运动,那么它就是太阳系天体。按照这个标准,太阳系八大行星、日球层以及遥远的小行星与彗星都在太阳系范围内。

NASA说,这两艘旅行者号宇宙飞船携带有关于人类文明的声音、图片和影像,有望在数十亿年后仍然在宇宙传递人类文明的信息。

项目团队召集了一个推进器专家组来研究这个问题。他们分析预测了航天器在不同场景下的响应情况,最后同意用一种不同寻常的方法来拯救“旅行者1号”——唤醒沉睡37年之久的一组4台航迹修正推进器(TCM)。

这颗1977年9月5日从地球出发飞行了40年的航天器,基本靠调姿推进器来定向。这些推进器以微小的脉冲方式,像喘口气那样,几毫秒就能启动,然后让飞船方向稍微旋转,使其天线始终指向地球,与地球指挥中心保持通信。

【嵌牛提问】:“旅行者1号”是怎么被唤醒的?太阳系的边界是什么?

以太阳风为界, 日球层顶包裹着太阳系

姓名:李昕洲  学号:16030120026

NASA喷气推进实验室首席工程师克瑞斯·琼斯说:“团队挖掘了数十年的数据,检查了用过时的汇编语言编写的软件,以确保安全地测试这种将用于定向飞船的推进器。”

但140个天文单位的飞行距离,已经让它跻身人类飞得最远的探测器。而“旅行者1号”携带的“地球之音”光盘刻有人类文明的种种信息,特殊处理让它足以抵御10亿年时光的侵蚀。

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转载至:

“旅行者”项目经理苏兹·多德表示:“这组推进器在37年后仍能正常使用,可将‘旅行者1号’的使用寿命延长2年到3年。”NASA计划在明年1月切换使用这组航迹修正推进器。

“由于太阳以220公里/秒的速度在银河系中运动,日球层并非对称的球形,”陈鹏飞说,在太阳运动方向的日球层最薄,约为100天文单位,在太阳运动的反方向这一厚度能达到500天文单位以上。“‘旅行者1号’正是沿着太阳运动的方向飞行,穿越了日球层顶。”

1781年,热忱的天文观测者赫歇尔通过观测确认,天王星是太阳系的第七颗行星,虽然之前的观测者已经多次观测并记录过这个天体。这一发现,将太阳系的范围扩大了一倍。

茫茫太阳系,何处是边界

“没有探测到磁场方向的偏转并不能否定‘旅行者1号’飞出日球层。太阳相对星际介质的运动速度比预想的小,也许不足以在日球层顶产生激波。这导致磁场方向在日球层顶附近缓慢变化,而不是以前猜测的剧烈变化。”陈鹏飞说。因此,如果将日球层顶作为太阳系的边界,根据“旅行者1号”的测量,太阳系的边界在距离太阳100天文单位之遥。

【嵌牛鼻子】:“旅行者1号”航天器、太阳系、引力范围、边界。

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美国国家航空航天局(NASA)曾经表示,太阳系的边界有三种定义方式,其中之一是以行星轨道为界。按照这种定义,人类眼中的太阳系是逐渐增大的。

2012年8月和2013年4月,“旅行者1号”记录下2次太阳风粒子与星际介质粒子的剧烈相遇。科学家由此推测出太阳风粒子浓度相较于2004年已下降1000倍,星际介质粒子密度则上升了40多倍。在经过反复模型推演后,NASA于2013年9月12日宣布,“旅行者1号”已经穿越了日球层顶。

9月5日,“旅行者1号”迎来了40岁生日。1977年在美国佛罗里达发射升空后,它对木星和土星展开了探测,而后向宇宙深处进发。

在冥王星被踢出行星大家族之后,海王星是目前已知距离太阳最远的行星,它运行在距离太阳30个天文单位的轨道上。早在1990年,“旅行者1号”便飞过这颗行星的轨道,并发回了地球照片。抵达这一距离的探测器也不仅仅是“旅行者1号”和 “旅行者2号”。比如“新视野”号早已探访过冥王星,目前正飞往柯伊伯带的小行星。

但太阳引力发生作用的最后边界在哪里?“在太空中某一地方,太阳引力和临近恒星的引力会达到平衡,这里便是太阳系的边界。”南京大学天文与空间科学学院教授周礼勇说。

“旅行者1号”和“旅行者2号”携带了两张相同的“金唱片”,这两张12英寸的镀金铜碟里面有来自60种语言的问候语,来自不同文化与时代的音乐样本,还有地球上各种各样自然与人造的声音。碟片里还有一些电子信息可以被先进技术文明转化为图解与相片。碟片的铝封套是用来保护唱片免受微陨石的轰击的,同时还有个提示发现者播放唱片的双重目的。因为担心封套外表面的图解会被时间侵蚀,因此封套内外都绘制了解释图表。这两张“金唱片”在不出意外的情况下可以保存10亿年。

【嵌牛正文】:

这张照片拍摄于1975年10月29日,工程师们正在参与制作旅行者号的高增益天线。

虽然NASA很谨慎地指出,关于太阳系边界有多种定义方式,因此“旅行者1号”的行为可以严谨地描述为进入星际空间,而不是飞出太阳系。但对此,仍有不买账的科学家。他们时不时地发表论文表示异议。因为飞出太阳日球层、进入星际空间有三个条件:来自太阳的带电粒子数量急剧下降、星际介质粒子的数量急剧增多,以及磁场方向的偏转。很遗憾,“旅行者1号”始终没有探测到磁场方向的偏转。

“旅行者1号”是目前人类飞得最远、速度最快的航天器,也是目前飞进恒星际空间唯一的地球人造物体。

但自2014年以来,工程师们注意到,调姿推进器开始老化,随着时间的推移,需要更多次“喘息”才能释放跟以前相同的能量。然而遗憾的是,在距离地球210亿公里的地方(约合141.3个天文单位),并没有负责保养的“航天器4S店”。

【嵌牛导读】:最近,美国国家航空航天局(NASA)又干了一件大事。今年40岁的“旅行者1号”航天器,在太空深处的成功点火测试了一组航迹修正推进器,而这组推进器已经“沉睡”了37年后。这是人类首次在太阳系边缘的星际空间启动发动机。本文将为你介绍其相关信息。

太阳日球层示意图

TCM被放置在航天器背面,尺寸和功能与调姿推进器完全相同。在任务初期,“旅行者1号”飞越太阳系木星、土星等重要卫星时,工程师们通过TCM使航天器按设定轨迹飞行。但自1980年11月8日以来,它们进入了休眠状态。

地球与太阳相距1.5亿公里,天文学家将它称作1个天文单位。在40年的时间里,“旅行者1号”已经飞过约140个天文单位。该如何看待这个距离?有报道称,“旅行者1号”早已飞出太阳系。但意见并不统一。有人认为这个距离不到太阳系半径的1/400,飞出太阳系还需30000年。

天文学家把从柯伊伯带向外到10000天文单位左右的空间称为内奥尔特云。“过去天文学家认为内奥尔特云是空的。但随着观测手段的提升,发现并非如此。”周礼勇说,2003年科学家发现小行星赛德娜,它与太阳最近的距离是76天文单位,但由于轨道很扁,远日点接近1000天文单位,位于内奥尔特云区域。“像这样的天体至少已经看到10多个,而实际上会更多。”

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延伸阅读:

奥尔特云过于遥远,没有探测器到过这里,更没有人见过它。但这并不意味着,它完全是想象。

以引力范围为界, 奥尔特云是最遥远的疆域

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