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旅行者二号-旅行者号在哪里-旅行者号在哪里

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发表于 2025-4-14 00:33:41 | 显示全部楼层 |阅读模式
上个世纪七十年代,探索太空绝对是当时最热门的领域。

人类进入太空的次数不断增加,对太空的了解也越来越多,进而越发向往更为遥远的太空领域。

后来美国推出了水星计划。这个计划较为庞大,其中包含一个小计划,即制造一架飞行器,用以观测四大行星。之后还要让这架飞行器飞出太阳系,去看看太阳系外边的世界。

这个小计划听起来花费肯定不少,所以计划中途就失败了,没有获得通过。

当时 NASA 单独推进了这个计划,部分原因是希望对遥远太空有更多的了解。

还有一部分原因,这是最为重要的原因,此次任务会碰到 176 年才会出现一次的八大行星排成一列的状况。

这种排列会引发引力弹弓这种现象。借助引力弹弓这个现象,飞行器只需使用少量燃料来修正航道,就能轻松地借助引力拜访土星、木星、天王星和海王星。

一个飞行器携带的燃料不能太多,不然科学仪器就会少。抓住这次机会,就可以用更多的科学仪器观察想要观察的行星,也可以到达更远的距离。

举个例子就明白了。

一共有五艘飞行器到达过太阳系的边界,或者已经到达了太阳系的边界。到目前为止是这样的情况。而能够将信息发回地球的飞行器,只有这次计划中的旅行者一号和二号。

1972 年发射的是先锋十号,1973 年发射的是先锋十一号,它们最先到达。几年前,先锋十号和先锋十一号就停止运行了。

2015 年造访冥王星的是地平线号。它在抵达太阳系边界之前就把所有的燃料都用尽了。

所以能让飞行器节省燃料这是一个非常重要的条件。

一般情况下,要造访这四大行星通常需要三十年的时间。而抓住这次机会的话,只需要十二年。

1977 年 8 月 20 号,旅行者一号发射。1977 年 9 月 5 号,旅行者二号发射。两者相隔两个星期。

旅行者二号最先发射,这是很有意思的。然而,由于旅行者一号的飞行路径最短,所以它最先抵达了太阳系边界。

了解一下旅行者二号的结构。

旅行者二号的结构与一号大致相同。它的头部是一个十面棱柱体,形状扁且平。在这个部位安装着各种电子设备。

燃料被放置在中央位置。为了能够精准地调整飞行器的航道,在此位置安装了十六台小型火箭发动机,同时还安装了八个备用发动机。

显眼的地方之一是一个天线,它看起来像一口锅,其直径为 3.7 米。

有一对机械臂,它可以左右伸开。这对机械臂用途不同,其中一个机械臂装了磁强计,另一个机械臂装着各种光谱仪,像红外光谱仪、广角摄像机、等离子体探测器等。所以,这个机械臂相当于一个支架。

最重要的是,在旅行者探测器上存在着三台放射性同位素热电机。这些电机能够为设备提供电力,同时也可以保证探测器的温度。并且,这三台电机每 88 年就会消耗一半的钚 238 原料。

建立了深空网,目的是能够很好地接收到旅行者探测器的信号,并且使用三台巨型天线来接收信号。

这次探索,让人类对四大行星有了更加直观的了解。

木星上存在大红斑,它实际上是木星大气里形成的一个极为巨大的旋涡,也可以称作龙卷风。

当地球的自转停止时,地球上的大部分风会在南北极相聚。同时,也会形成规模如同整片陆地大小的旋涡。

木卫一上的地质活动极为活跃,其火山喷发的情形是地球的十倍。

木卫二被五公里厚的冰层所覆盖,冰层的下方存在着一片海洋,其深度超过了五十公里。



所以木卫二看起来像是一个冰激凌,这个冰激凌掺杂着冰块,就如同奶油巧克力冰激凌一样,并且有着界限分明的条纹。

科学界一直认为木卫二上有生命,然而由于一直没有证据,所以这只是一个假说。

这次发回的信息为这个假说提供了证明。这些证明是有力的。这些生命不可能是地球上的那些动物。这些生命是一些微生物。

土星的那一圈土星环比之前人类所想象的更为复杂。土卫六拥有着浓密的大气层。

结束对四大行星的观察与探索后,两个探索器朝着更远的深空飞去,它们要奔向太阳系的边界。

旅行者一号最先到达边界。2014 年,NASA 举行了新闻发布会。在发布会上,NASA 宣布旅行者一号离开了太阳系,开始向其他恒星飞去。旅行者一号是首个飞出太阳系的飞行器。

这个结果很多科学家并不认可,他们认为旅行者一号只是进入到了星际空间,要离开太阳系还为时尚早。

这其实就是对太阳系认可的不同照成的结果。

太阳系的范围。

目前主流看法是把太阳风发生作用的最大范围的边界确定为太阳系的边界。

什么是太阳风呢?

太阳日冕层的温度很高。这种高温使得氢原子被电离成为了带正电的质子。这种高温也使得氦原子被电离成为了氦原子核。这种高温还使得氢原子和氦原子都被电离成为了带负电的自由电子。

这些微粒的运动速度极快。快到能把带电粒子甩出去,使其脱离太阳的束缚。进而形成了一种类似风的东西。而这就是太阳风。

所以太阳风可被看作是一股带电粒子流。这股风如果吹到地球地面上,那绝对会是一场灾难。幸好地球有磁场保护,能够将太阳风阻挡在外面。

太阳风的速度极快,其速度为每秒三百五十公里到四百公里。地球上十二级台风的速度则仅仅是每秒 32.5 米。

太阳风带电粒子的破坏力暂且不论,单说这股风本身的力量,就完全能够摧毁地面上的大多数东西。

了解了太阳风,再来说说太阳的边界。

宇宙被称为真空,但实际上其中存在着诸多事物。其中有各种气体,还有宇宙的尘埃。这些都是形成各种星体的基础物质。

太阳系形成之后,存在许多未被聚合到各种星体上的基础物质,这些物质在太阳系中广泛分布。

太阳风刮起来之后,就可以将这些东西给吹出太阳系。

整个过程如同吹气球一般,将这些基础物质吹至太阳风吹不到的地方。

这些地方的边界会形成类似磁性气泡的东西,这些类似泡沫的东西像一层保护膜,将整个太阳系笼罩起来,从而阻挡来自银河系的星际物质,防止这些东西渗透到太阳系中。

有了这些认识,再简单的叙述一下太阳风打造的这个太阳系。

带电粒子被从太阳甩出,形成了一股超音速的太阳风。这股太阳风在持续传播的过程里,其速度不会减弱。因为宇宙毕竟是真空的。

太阳风最终会与星际物质相遇,这个相遇的地方被称作终端激波。终端激波有一个明显的作用,那就是能够使太阳风减速,使其速度降到音速或者更低,也就是达到每秒 340 米以下的程度。

旅行者二号在 2007 年的八月完成了横穿整个终端激波的动作。随后,它进入到了日鞘。

什么是日鞘呢?

位置就是上文提到的磁性气泡边缘。



太阳风遇到终端激波后,其速度突然大幅度减少。同时,由于星际物质的压力影响,便形成了一个向着太阳后方的尾巴。这根尾巴与彗星的尾巴类似。

穿过日鞘,就达到了一个叫做日球顶层的地方。

日球顶层属于太阳系的一个外层区域,穿过这里就能抵达一个被称作弓形震波的地方。

弓形震波是由星际介质与日球顶层相互作用而形成的。它的厚度在一百到一千公里之间。

这个区域实际上是科学家的一种设想,也是一种假说。当太阳风抵达这里时,会与日球顶层的星际介质相互对冲,此时双方的压力会达到平衡。

这个地方地球无法直接观察到。然而,我们可以借助观察其他恒星来进行观察。例如,在赫比—阿罗天体周围就存在着这样的弓形激波,并且其表现得相当激烈。

那么为什么地球上无法观察到太阳系的弓形激波呢?

当下是黑暗的,目前观察宇宙主要依靠望远镜,望远镜通过收集各种光线来形成宇宙的图像。

地球的弓形激波会被来自宇宙的其他光线干扰,正因如此,很难在这里看到它。

说道这里,关键性的问题就来了。

弓形激波与日球顶层之间存在一个层面,此层面由氢气构成,是氢气墙。

氢气墙

这个区域一开始并没有引起科学家注意过。

新地平线号飞船到达这里后,才观察到了氢气墙的存在,并且证实了其存在。

这堵墙由太阳风捕捉到的氢原子构成。它会不断向外发射紫外线。这些紫外线并非想象中是一束束的,而是像海浪那样发射,一波一波的。

新地平线号发现了这个区域,是因为观察到了密集的紫外线。

而这堵氢气墙就有着近五万度的高温。

这些高温一部分就是来自于太阳风,这是个难以想象的区域。

那么如此的高温,为什么之前没有发现呢?

要知道太阳表面的温度仅有五千五百度,然而却存在近五万度的高温,这如此高的温度没有理由看不到啊!

这里的粒子密度相对较低。温度体现在物质上,而空旷的地方没有物质,所以温度无法体现出来。

远远看去,这里显得空空荡荡,难以看出有什么特别之处。然而,当接近之后就会发现,这里的物质没有一个温度是低的,全部都是接近五万度的高温。

这是因为后来旅行者二号得以顺利穿越此地。若不然,遇到这样的高温炙烤,它也会化成铁水。

所有的这一切将太阳系团团包围,让太阳系有了一个安全的环境。

太阳系之外有一个奥尔特云团,它将太阳系包裹得严严实实。这里存在着一千亿颗长周期的彗星。以旅行者二号的速度飞行的话,需要三万年才能够飞出这里。

穿过这里,这才算是彻底离开了太阳系。

四十六亿年前太阳系形成之后,残留下来一些遗留物,那就是奥尔特星云。它的主要成分是尘埃和气体,还有众多来不及构成太阳系内部星体的彗星。

所以太阳系被划分成了很多层,这些层是依据不同的界限来划分的。并且,由于划分依据的不同,太阳系的边界也是不同的。

关于这个事情,科学家们尚未达成定论。其中主要的观点是以日球顶层作为界限,同时也存在以奥尔特星云作为界限的观点。
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