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旅行者一号是NASA上世纪70年代研制的一艘无人外太阳系太空探测器,1977年发射升空,至今已飞行了42年,是有史以来距离地球最远的人造探测器,距离地球达220亿千米。
旅行者一号的原先目标,只是拜访和探测木星、土星、天王星和海王星,以及它们的卫星,而现在,已经变成了一艘探测太阳系外围的飞船。
它有一个叫做“旅行者2号”的兄弟,它们的动力都是来自放射性同位素热电机,是一种核电池,目前的使用时间已经大大超过当初的预期寿命。
但目前的旅行者一号仍然可以和地球保持微弱的联系,尽管如此,电力终有耗尽的一天。
NASA预计到2036年左右,旅行者一号的电力将消耗殆尽,最终失去和地球的全部联系,并向银河系的中心飞去。
旅行者一号目前的速度是所有人造探测器中最快的,相对速度达到了17㎞/s。尽管如此,如果旅行者一号朝半人马座的比邻星——与太阳距离最近的一刻恒星飞去,仍然需要7万3千6百年的时间。
总之,旅行者一号并没有朝特定的恒星或者星座前进,目前的方向是银河系的中心。
在和人类失去联系后,旅行者一号在跨越数万光年的星际空间,中途可能会被其他恒星捕获,或者被星际陨石袭击,再或者被黑洞吞噬,甚至被外星人截获,但也有可能最终飞向银河系的中心。
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在2012年,旅行者1号冲出太阳风层顶,进入星际空间。目前,旅行者1号距离我们大约220亿公里(20.4光时)。但它还远未飞出太阳系,甚至还没有抵达太阳系外层的奥尔特云,因为太阳系的半径至少有1光年。大约还要再过1.8万年的时间,旅行者1号才能飞出奥尔特云的外边缘,真正离开太阳系。
在这之前,它会在4万年后经过一颗位于蛇夫座的恒星,编号为AC+79 3888。这颗恒星正在向我们靠近,所以4万年后会变成距离我们最近的恒星,距离地球只有1.6光年。之后旅行者1号就会一往无前的向银河系中心飞去。银河系中心距离我们约2.6万光年,旅行者1号飞到那里需要4.6亿年。如果旅行者1号有幸能够不被银河系中心黑洞吞噬,继续往前飞,飞出银河系10万光年半径还需要17亿多年。
旅行者一号现在的速度大约为17公里每秒,这是相对于太阳的飞行速度,以这个速度最终飞离太阳系是完全没有问题的,但终究不会飞出银河系,因为旅行者一号的速度还没有达到银河系的逃逸速度,所以如果要问旅行者一号的最终结局是什么?我个人的看法是,旅行者一号可能在将来的星际旅行中被某颗星球的引力捕获,从而坠落到那颗星球上。我们的子孙后代有可能在某一天在地球上迎来一群外星人,它们拿着我们的旅行者一号来寻找人类文明了。也许会在几亿年后,也许永远都不会。旅行者一号在飞行的路途中还很可能被其它天体所捕获变成了“卫星”,亦或者坠毁在其它天体上。
旅行者一号于1977年9月5日在美国佛罗里达州的卡纳维拉尔角基地由泰坦火箭(又被称之为大力神火箭)发射升空,目前已经在太空中度过了42年,距离地球221.14亿千米,大约20.4光时,这意味着地球朝它发送信息需要20.4个小时才能被旅行者一号接收到,而等到地球上接收到旅行者一号的回复信息时,那已经是41个小时以后的事情了。
泰坦火箭
2012年8月25日,旅行者一号被证实进入到了星际空间,意味着它已经冲出了太阳风所能影响到的边际地带,迈向了茫茫的星际空间。然而,旅行者一号仍然没有冲出奥尔特云,距离这个目标还很遥远。天文学家估计在太阳的周围存在一个尘埃与彗星弥漫的奥尔特云,它是由太阳系刚刚形成之后残留的物质形成,半径大约为1光年。按照旅行者一号如今的速度来看,想要真正飞出这个1光年尚需1.7万年之久,到那时才能真正宣布:公元19019年11月8日,旅行者一号已经飞出了太阳系,它正在朝着小熊星座(小北斗)中的AC+793888恒星方向飞去。
预计7.36万年之后,旅行者一号将经过比邻星,比邻星距离地球4.22光年。看到这里我们不禁会发问,飞了七万多年才飞了4.22光年的距离,怎么那么慢啊。是这样的,正因为飞得如此之慢,才催促着人类研发速度更快的航天器。因为宇宙那么大,速度上不去的话,人类文明可就真要被困在太阳系中了哟。
64亿公里外的地球,旅行者1号拍摄,拍摄时间:1990年2月14日
旅行者一号现在的速度大约为17公里每秒,这是相对于太阳的飞行速度,以这个速度最终飞离太阳系是完全没有问题的,但终究不会飞出银河系,因为旅行者一号的速度还没有达到银河系的逃逸速度,所以如果要问旅行者一号的最终结局是什么?我个人的看法是,旅行者一号可能在将来的星际旅行中被某颗星球的引力捕获,从而坠落到那颗星球上。
你的看法呢?
文/科学船坞
自1977年被大力神号运载火箭送入太空以来,旅行者1号作为“太空旅客”已经漫游了42年。
那么,这艘无人太空飞船目前飞到哪里了呢?它最终又会飞到哪里?它能飞出银河系吗?它会有怎样的结局呢?
在2012年,旅行者1号冲出太阳风层顶,进入星际空间。目前,旅行者1号距离我们大约220亿公里(20.4光时)。但它还远未飞出太阳系,甚至还没有抵达太阳系外层的奥尔特云,因为太阳系的半径至少有1光年。大约还要再过1.8万年的时间,旅行者1号才能飞出奥尔特云的外边缘,真正离开太阳系。
从地球上看,旅行者1号正朝着蛇夫座方向前进。预计4万年之后,旅行者1号将从距离格利泽445恒星1.6光年之处飞过。格利泽445是一颗质量只有太阳五分之一的红矮星,它距离我们大约18光年,目前并没有在这颗恒星周围发现行星。
那么,当旅行者1号离开太阳系之后,它能飞出银河系,进入更广阔的星系际空间吗?
得益于百年一遇的天象,旅行者1号相继借助木星和土星这两大巨行星的引力进行加速,使其有足够的速度来摆脱太阳引力束缚。目前,它相对于太阳的飞行速度为17公里/秒。不过,旅行者1号的速度还远不足以摆脱银河系的引力束缚。
太阳在距离银河系中心大约2.6万光年,这里的银河系逃逸速度或称第四宇宙速度为550公里/秒。太阳绕着银心公转的速度约为220公里/秒,旅行者1号相对于银心的速度最多只比太阳快了17公里/秒,这样的速度远远无法让旅行者1号飞出银河系。
旅行者1号的结局很可能和太阳是一样的,都会沿着自己的轨道环绕银心旋转。据估计,旅行者1号的环绕银心一周的时间大约为2.1亿年,比太阳的用时短了大约2000万年。
由于旅行者1号与太阳的飞行方向并不一致,而且旅行者1号的质量远小于太阳,它的轨道在未来还有可能会受到其他恒星引力的影响,就像星际天体奥陌陌那样被太阳引力改变了轨道,所以旅行者1号将来很有可能不再飞回太阳系,不会与我们再次相遇。
另外,不排除宇宙中存在先进的外星文明,他们发现了旅行者1号,并将其俘获。但星际空间无比空旷,旅行者1号大概率不会被可能存在的外星文明发现,或者撞上其他天体,它很可能会一直在星际空间中飞行。
旅行者一号最终会飞到哪里?它的结局将会如何?
旅行者系列探测器是NASA的骄傲,以前是,现在也是,将来会有很长一段时间都是!因为旅行者走得太远了,即使人类以它十倍的速度发射一个探测器,也需要很多年才能将它追上!但它作为全人类第一个飞出狭义上太阳系范围的探测器,它的意义将很难被超越,除非......
关于旅行者一号>筹划/strong>
这是NASA在上世纪六十年代提出的多个计划中变化而来的,早期的“行星之旅计划”是打算发射一枚探测器遍历所有行星,计划在七十年代进行,但你以为是“行星之旅计划”转变而来,那就错了,因为“行星之旅计划”成本过高而被取消。“旅行者1号”原来是“水手号计划”的一部分,曾经被命名为水手11号,但因探测器设计已经大大超过水手系列探测器,因此被重新命名!
“旅行者一号”原先的目标是探测木星与土星以及它们的卫星和环,后来因距离太阳越来越远转而观测太阳风以及关于太阳高能粒子能达到的极限距离!
到现在为止旅行者一号已经飞行了42年,大约飞过了148天文单位的距离(1天文单位约为1.5亿千米),各位可以估计下大概有多远了!
旅行者在这42年中取得了极具价值的观测资料和照片,它新发现了土星土星的二十多颗卫星,也亲眼目睹了木卫一上的火山,当然还有太阳那张最著名的全家福,现在旅行者一号已经出了太阳的日球层顶,离开了狭义上太阳系范围,进入了沐浴在银河系粒子流下的星际空间!
木卫一的火山,各位可以数数
当然这是木星探测器“朱诺号”的照片拼接而成,因为旅行者号的“卡片机”完全不能展现木卫一火山群的美丽,因此借用了朱诺号探测器的数据!木卫一的火山并不是本身活动所致,而是受到了木星强大的潮汐引力影响,在木卫一的近木点和远木点时产生的挤压,使得木卫一的地质活动一直处在极度活跃中。
旅行者一号拍摄的土星,看上去有些彩色还原度不足的照片正是古老“数码”相机的杰作,能从遥远的土星轨道将照片传输到地球,得益于赫兹对于电磁波的研究,也要感谢马可尼、特斯拉以及波波夫对于无线电通讯的发明!
1981年旅行者1号在土星附近以引力弹弓改变轨道的方式,离开了黄道面,于1990年2月14日(西方情人节)在距离64亿千米外的位置拍摄的照片中合成了这种著名的照片,卡尔萨根的“暗淡蓝点”的源头,有兴趣的朋友可以了解下他对此事发表的一段著名的讲话。
种花家整理了一张旅行者大事记的表格供各位参考:
旅行者一号携带的设备中最重要的是同位素发电机,安装位置是在吊杆上,每个发电机都有24个氧化钚球体,在发射初期能提供470W的电力,但当前功率下降,已经接近单一设备工作的极限,现在这种以信标的方式维持大约能坚持到2025年,之后可能再无信号传回!
旅行者一号的目的地在哪里?
旅行者一号在计划设定之初并没有一个明确的目的地,就像我们形容人生的经历,目的地在哪里不重要,路上的风景才重要,旅行者一号从地球出发到148天文单位以外的路途中,其获取的资料也许是天文学家在地球上观测一辈子都难以获得,特别是日球层边缘,这还真得去看看知道的我们的太阳它的势力范围有多大!
旅行者1号大约会在4万年后以1.6光年的距离经过蛇夫座AC+79 3888恒星,但比较好玩的是AC+79 3888恒星正以每秒119千米的速度向太阳奔来,似乎是来迎接旅行者一号,但它并不会与太阳系相撞,就像火星每隔几年就大冲一样,但火星永远都不会撞上地球!
即使旅行者一号的电源耗尽也不影响它继续飞行,因为它走的是一条双曲线轨道,未来不会再回到太阳系,它将成为环绕银心公转的第一个人造探测器,也许在未来某一天会被超级文明发现,但这犹如在大海上发现一只在海面上随风漂流的小蚂蚁一样困难。
超越旅行者的>筹划/strong>
霍金在2015年曾经设想的一个探测比邻星计划,这是一项外星生命搜索的一部分,计划开发数千个邮票大小的纳米探测器,以激光照射加速光帆的模式推动探测器前进,最终达到20%的光速,经过20年时间到达比邻星,再用4年的时间传回信号!这个计划初期投资约1亿美元,但据估计最终将需要50-100亿美元!
从理论上来看这个计划中每个子项都没有突破现代科学的极限,但要实现这个计划非常难,比如激光阵列和承受如此超强激光的光帆材料,另外还有大气层散射与聚焦问题,也有从比邻星传回信号的微波功率,邮票大小的探测器发射功率犹如一台家用WIFI,在4光年外向地球发射信号,即使真有,地球也接收不到!
艺术家设想中比邻星美景
突破摄星计划以及>挑衅/p>
当然大家也知道这个计划已经下马,霍金也已经仙逝,但这种探测思路与精神仍然值得借鉴,霍金也曾警告人类不要试图尝试和外星生命联系,但在晚年他也在逐渐改变,也许探索与好奇正是人类走向宇宙的真正源动力,但我们何时才能走出太阳系?
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