Root Nation消息资讯资讯太阳系中最遥远的宇宙飞船——它们现在在哪里?

太阳系中最遥远的宇宙飞船——它们现在在哪里?

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从 50 年的先驱者 1972 号开始,人类将航天器发射到深空已有 10 年。我们现在有五艘航天器已经到达太阳系边缘或正在迅速接近太阳系:先驱者 10 号、先驱者 11 号、NASA 航海者 1 号、航海者 2 号和新视野号。

美国宇航局旅行者1
美国宇航局旅行者1

这些探测器中的大多数都经受住了预期的消亡,并在初始任务计划完成后继续运行。 这些航天器最初计划探索我们的邻近行星,但现在它们正在太阳系之外开辟一条道路,为天文学家提供独特的太空有利位置——到 2022 年,它们已经取得了很多成就。

航海者一号和航海者二号

今年,航海者任务庆祝了一个特殊的周年纪念日:运营 45 周年。 从近距离飞越外行星到探索人类所能到达的最远太空,这两个航天器为天文学家对太阳系的了解做出了巨大贡献。 他们现在的主要项目是研究太阳的影响在哪里结束以及其他恒星的影响从哪里开始。 航海者 1 号于 2012 年穿越了日球层顶——太阳粒子流不再具有如此大影响力的点——2 年航海者 2018 号紧随其后。

美国宇航局旅行者1

今年,当航天器开始发送有关其回家位置的乱码信息时,任务团队遇到了一个重大问题。 工程师们找到了原因——航天器在不应该使用的时候使用了有故障的计算机设备——并恢复了运行。

然而,对于老化的航天器来说,此类事件是意料之中的。 该团队还积极管理每个航天器上的电源,随着探测器的放射性发生器变得越来越低效,电源每年都在减少。 今年,任务人员关闭了在恶劣、寒冷的太空环境中为船上许多科学仪器保暖的加热器——令人惊讶的是,这些仪器仍在正常工作。

五个距离最远的航天器的轨道方案。
五个距离最远的航天器的轨道方案。

相机可能在几十年前就已关闭,但其他航天器仪器正在距离恒星本身很远的地方收集有关太阳等离子体和磁场的数据。 由于太阳风粒子——来自太阳的持续不断的带电粒子流——需要时间来传播如此长的距离,因此遥远的观测使科学家能够看到来自太阳的变化如何传播到我们的宇宙邻域。

太阳系的边缘也充满了惊喜。 当太阳远离太阳系中心时,来自太阳的等离子体变得更加稀薄和扩散是有道理的,但事实上,航海者号在穿过日球层顶后遇到了密度大得多的等离子体。 天文学家对此仍然感到困惑。

先锋10号和11号

先驱航天器在太空史上占有特殊的地位,因为它们的作用,你猜对了,先驱者。 不幸的是,这些具有 50 年历史的标志性航天器已不再运行——先锋 10 号在 2003 年失去联系,而先锋 11 号自 1995 年最后一次通信以来一直保持沉默。

先锋10

但这两个航天器都是人类在太阳系存在的标志,它们仍在继续它们的旅程,即使我们不再向它们发送命令或发射它们的火箭。

如果飞船进入了太阳系边界之外的轨道,那么根据物理定律,它不会再停下来,除非有什么东西改变了它的航向。

“新地平线

新视野号是这些开创性任务中最年轻的一个,于 2006 年才发射。 在 2015 年完成对矮行星冥王星的著名飞越后,该探测器正以创纪录的速度远离太阳系,并在 2040 年左右到达日球层顶。

“新地平线

它不仅完成了主要任务,还在 2019 年成功飞越了一个较小的柯伊伯带天体 Arrokot,这是其任务的第一次扩展。 今年早些时候,该航天器进入休眠模式,因为任务的继续尚未获得批准。 但现在 NASA 新视野号团队正期待着继续新视野号的第二次任务,前往柯伊伯带,简称 KEM2。 KEM2 于 2 月 1 日开始,尽管该航天器将处于睡眠模式直到 1 年 2023 月 日。

“新地平线

与此同时,任务团队正在为激动人心的新观测做准备。 凭借最先进的仪器——比 1970 年代航海者号上的仪器先进得多——该团队准备将新视野号用作遥远太阳系中的强大天文台,提供我们无法到达这里的有利位置在地球上。

JPL 的行星科学家和新视野号团队的成员 Bonnie Burrati 特别期待看到柯伊伯带天体、海王星以外的大块冰和岩石的新视角。 据她介绍,新视野号在太阳系外的独特位置让我们可以从新的角度看待这些天体。 不同的视图可以告诉天文学家物体表面的粗糙程度,具体取决于光线如何散射并在物体上投射阴影等。

来自科罗拉多州西南研究所的另一位行星科学家 Leslie Young 希望利用该航天器重新审视离家较近的事物:冰巨星天王星和海王星。 NASA 新视野号的独特视角为科学家们提供了有关光如何被行星大气散射的信息——我们无法从地球获得这些信息,因为我们无法从这个角度看到天王星和海王星。

美国宇航局新视野号

对新视野号来说幸运的是,迹象表明该航天器将有足够的动力持续到 2040 年代甚至更久,每年向未知领域推进 480 亿公里。

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