旅行者1號是發射46年後離地球最遠的探測器

Mondo 科學 更新 2024-01-29

在人類歷史上,有一些太空飛行器的名字被永遠銘記,為人類的太空探索做出了不可磨滅的貢獻。 其中之一就是旅行者1號,這是2024年發射的無人外太陽系太空探測器,這是人類首次嘗試探索太陽系以外的空間。 它不僅訪問了太陽系中最大的四顆行星,而且還衝出了日光層,進入了星際空間,成為有史以來最遠的人造物體。 它還攜帶著一張金屬唱片,記錄了人類的文化和資訊,希望能夠與外星文明進行交流。 然而,這艘曾經輝煌的宇宙飛船現在正面臨著通訊故障的危險,可能再也無法與地球通訊。 本文將介紹旅行者1號的歷史、現在和未來,以及它對人類的意義。

歷史

旅行者1號誕生於NASA在六七十年代的探索計畫中,其初衷只是想訪問太陽系中的其他行星。 1977 年 9 月 5 日,美國宇航局發射了旅行者 1 號,並利用了乙個難得的機會,即 176 次行星連珠。 這讓旅行者1號採用了當時最新的技術“引力加速度”,即飛船只需要少量的燃料進行航向修正,其餘時間可以利用每顆行星的引力加速度,用單個太空飛行器訪問太陽系中最大的四顆行星:木星、土星、天王星和海王星。 這個過程被稱為“偉大的星球之旅”。

旅行者1號是第乙個到達木星的人,它於2024年3月5日最接近木星,距離木星2890,000 公里。 它拍攝了木星的大氣層、衛星和光環,並發現了木星的火山活動、閃電和磁場。 它還觀察到木星環是由微小的塵埃顆粒而不是冰塊組成的。 它還發現了木星的三個新衛星:Adrastea、Meteys和Theyyi。

旅行者1號的下乙個目標是土星,它於2024年11月12日最接近土星,距離土星1240,000 公里。 它拍攝了土星的光環、衛星和大氣層,發現土星的光環由數千個小環組成,每個光環都有自己的軌道和速度。 它還發現了土星的三顆新衛星:普羅公尺修斯、潘多拉和阿特拉斯。 它還觀測了土星最大的衛星土衛六的大氣層,發現它含有氮氣和甲烷,與地球的原始大氣層相似。

在完成土星任務後,旅行者1號在“引力加速度”的幫助下離開了黃道(太陽的軌道),前往蛇夫座,直到今天。 由於旅行者1號攜帶的太陽風探測器已經停止工作,科學家們一直在爭論它的確切位置。 2024年,美國宇航局召開新聞發布會,宣布科學界已達成共識,旅行者1號已進入太陽護套。 太陽鞘是太陽系外邊界的表面,分布在太陽風產生的氣泡邊緣。 2024年,姊妹艦旅行者2號也進入了太陽護套。

現狀

今天,這兩個探測器都位於星際空間,並且是唯一在日光層外執行的太空飛行器,遠遠超出了冥王星的軌道。 日光層是太陽發出的磁場和粒子氣泡的範圍。 從理論上講,如果旅行者1號能夠永遠工作,它將在300年內到達奧爾特雲,並花費70,000年的時間穿越它。 奧爾特雲是太陽引力範圍的邊緣。 而在 760,000年後,旅行者1號可以到達比鄰星。

然而,這艘曾經輝煌的宇宙飛船現在正面臨著通訊故障的危險,可能再也無法與地球通訊。 近日,美國宇航局科學家宣布,旅行者1號與地面之間的通訊已經失敗。 儘管科學家們並沒有放棄打撈工作,但該建築太古老了,幾乎不可能再次恢復通訊。

旅行者1號攜帶了三颱機載計算機,包括乙個從科學儀器收集資訊的飛行資料系統。 此外,還有乙個工程資料系統,用於收集反映旅行者1號健康狀況的工程資料。 NASA地球任務控制中心負責以二進位**的形式接收來自這兩個系統的資料,一方面監控太空飛行器本身是否平穩執行,另一方面收集和處理從太空傳回的科研資訊。 11 月 14 日,任務控制團隊的團隊首次注意到通訊故障的問題,當時資料系統的電信單元開始發出毫無意義的重複 1 和 0 符號,彷彿陷入了無限迴圈。 雖然旅行者1號仍然可以接收和執行來自任務控制中心的命令,但其科學儀器收集的宇宙資訊和太空飛行器自身的工程資料將不再返回地球。 該團隊在週末向太空飛行器傳送了重新啟動資料系統的命令,但尚未返回任何可用資料。

前途

儘管旅行者1號目前的通訊情況並不樂觀,但NASA並沒有放棄關注和支援。 科菲爾德說,美國宇航局的工程師目前正試圖收集更多資訊,然後再確定可能的下一步維修措施。 該過程可能需要數週時間。 然而,科菲爾德承認,這次不太可能恢復通訊。 早在2024年,旅行者1號就出現了類似的問題,但挑戰與當時完全不同。 由於飛船已經惡化得如此嚴重,科學家們不得不考慮旅行者1號的資訊系統是否能夠承受傳輸這些資訊的工作量,更不用說在傳送指令之前指揮它切換儀器等東西了。 現在,科學家們只能對原始工作簿進行故障排除,而最初的設計根本無法解釋老化如何影響整個系統。

“旅行者1號執行任務的時間比它的設計時間要長得多,比歷史上任何其他太空飛行器都要長,”科菲爾德說。 因此,當工程團隊試圖讓它保持活力時,我們完全預見到各種無法彌補的問題。 如果無法恢復通訊,旅行者1號將徹底成為“星際漂流者”,獨自在浩瀚的星際空間中徘徊,直到完全迷失在浩瀚的宇宙中。

然而,即使旅行者1號與地球失去聯絡,它仍然肩負著一項重要的使命,那就是攜帶一張金屬唱片,將人類的資訊傳遞給外星文明。 該記錄被稱為“星際記錄”,由天文學家卡爾·薩根(Carl Sagan)和他的團隊設計,它包含人類語言,**和其他反映人類文化和生活的資訊。 該記錄安裝在“旅行者1號”的保護蓋上,並附有一本說明手冊,上面有圖形和符號,指示如何**記錄。 薩根希望,如果有一天,乙個外星文明發現了旅行者1號,他們將能夠通過這個記錄了解人類的存在和特徵,甚至與人類建立聯絡。

當然,這不太可能,因為旅行者1號所處的星際空間極其廣闊空曠,可能永遠不會遇到任何其他物體或生命。 而就算是外星文明發現了旅行者1號,他們也未必能夠理解或欣賞這份記錄的內容,或者根本就不感興趣。 但是,這並不妨礙人類把希望和期待寄託在這份記錄上,這是人類對未知宇宙的探索和嚮往,也是人類對自己文明的記錄和展示。

結論

旅行者一號是人類探索星際空間的先驅,為人類提供了太陽系內外的寶貴資訊,也為人類留下了一張獨特的名片。 它的歷史、現在和未來都凝聚著人類的智慧、勇氣和夢想。 它是人類太空探索的里程碑,是人類文化的象徵。 儘管它可能不再能夠與地球連線,但它仍然值得我們欽佩和紀念,因為它是人類的一部分,也是宇宙的一部分。 它是我們的“旅行者”和“信使”。 旅行者 1 號將因通訊故障而永久失去聯絡

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