旅行者探測器的歷史
1977年,旅行者一號和旅行者二號探測器相繼發(fā)射升空。這兩架探測器不斷地飛行,幾乎沒有消耗額外的燃料。旅行者一號和二號探測器都攜帶了一個金色唱片,唱片上有音樂錄音、各種語言的問候、生活圖片和基本科學原理的圖表。唱片被寄望于在被具備基礎科學能力的文明發(fā)現并解開唱片上攜帶的內容。盡管旅行者系列探測器幾乎是完美的設計,但是隨著時間的流逝,它們在宇宙中的存活仍然是一個問題。NASA的工程師們通常會考慮這些問題,并在必要時對探測器進行升級和修復。
在經過四十多年的飛行之后,旅行者一號和旅行者二號探測器現在仍然在宇宙中尋找著新的目標。旅行者一號和二號探測器在飛行期間經歷了多次引力彈弓加速,從而減少了它們需要的額外推進器推送到行星。因此,旅行者一號和二號探測器發(fā)送數據的速率很慢,通常在幾乎與外界失去聯系之前僅能傳回一小部分數據。
旅行者探測器從太陽系外的天體上搜集到的許多數據現在使NASA的科學家能夠更好地理解太陽系的形成和演化。旅行者探測器發(fā)現金星和火星的磁場相對較弱,而木星和土星的磁場則相對較強。旅行者探測器還揭示了木星和土星的衛(wèi)星系統、土星環(huán)和太陽系的邊界。在將來,我們還可以期待旅行者探測器為太陽系的深入研究提供更多有價值的數據。
旅行者系列探測器的探索之旅
旅行者一號和二號探測器是美國宇航局(NASA)的太空探索計劃中的一部分,它們是歷史上第一批從太陽系外部返回信息的探測器。旅行者探測器的任務是在太陽系中探測行星、研究行星大氣層和磁場、觀測與太陽風的相互作用、探測未知行星系統和尋找外星文明。這兩架探測器沒有被設計為直接飛向任何行星,而是先向地球的逆行方向飛行一段時間來利用木星的引力完成加速,然后通過土星的引力再次加速。以前所未有的速度飛行,旅行者探測器探測了太陽系中數千個系外行星,幫助科學家們對其他天體進行更深入的探索。
回到旅行者一號和二號探測器穿過日球層的問題上,日球層位于太陽系中幾乎所有物體的周圍,這包括地球、火星、朱比特和土星等。它由太陽的高溫等離子體組成,這是一種極度稀薄的氣態(tài),極其密集的帶層形成了一個帶狀的云層,它存在于太陽系的最外層。旅行者探測器穿過日球層的體驗過程非常奇特,在這里,航天器能夠探測到溫度高達3萬至5萬攝氏度的等離子體,它們構成一個被稱為日冕的物質環(huán)流,具有可探測性質和可視性質。
然而,日球層高溫對旅行者探測器的影響不會很大,因為該探測器是由耐高溫合金制成,可以抵御高溫。相比之下,旅行者探測器所要面對的最大問題并不是高溫,而是隨著時間的推移而逐漸降低的電池能量。盡管旅行者探測器擁有一種先進的核電池,它將在幾十年內被耗盡,到那時這些探測器將無法繼續(xù)運作,導致溫度逐漸達到了宇宙絕對零度,這是一個壯麗的障礙。隨著電池的能量逐漸耗盡,探測器的溫度將下降到-240°C。這也意味著,隨著核電池耗盡,旅行者一號和二號探測器最終會失去其唯一的熱源。
為了盡量延長探測器的壽命,NASA已經關閉了旅行者一和二的大部分功能,現在它們僅剩下最基礎的雙向信號連接。然而,即使如此,旅行者一號和二號探測器仍將在2030年之前與地球失去聯系,并徹底掉電。雖然旅行者計劃的最初目標是尋找外星文明和探索太陽系行星,但它們只能完成第一個目標,而無論是在太陽系內還是太陽系外,人類文明都要比旅行者探測器更快,更先進。
旅行者的最終命運
在迄今為止的46年中,旅行者一號和二號探測器已經離地球數億英里,探索了外太空的未知之地并發(fā)回數十億位圖像和數據。但是,隨著時間的推移,旅行者系列探測器最終會停止運轉,這兩架探測器的未來如何?答案令人惋惜,它們將一直漂浮在銀河系中,直到最終與行星系統或彗星發(fā)生碰撞。即使如此,人類也會因此學到很多,因為它們持續(xù)了那么長時間并向人類提供了這么多的信息。
雖然旅行者探測器是NASA歷史上最受人喜愛的探測器之一,然而,尋找其他地球外的生命可能仍然取決于更先進的探測器技術的開發(fā)和應用。目前的技術水平限制了探測器的速度,難以直接到達其他星系,因此在各種課題上的研究仍然有待突破。在NASA潛心研究和探索更加先進的探測器技術的同時,我們也應該保持謹慎,遵循愛因斯坦的建議,主動與外星文明接觸所帶來的風險可能大于收益。