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天文之最:旅行者一号,是目前离地球最远的航天器

作者:天文在线

离地球最远的宇宙飞船是什么?

天文之最:旅行者一号,是目前离地球最远的航天器

旅行者一号是离地球最远的航天器。在1990年2月14日,旅行者一号面向太阳用照相机拍摄了一系列关于太阳和行星的照片,是史上第一次以外部视角描绘出太阳系“肖像”。当时,旅行者一号距离我们大约40亿英里(60亿公里)。请阅读更多有关信息。

离地球最远的航天器是什么?

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现在最遥远的人造天体是旅行者一号航天器,截至2021年11月,它已经距离地球将近230亿公里。1977年,旅行者一号和旅行者二号间隔16天相继发射升空。这两个航天器都经过木星和土星。旅行者二号也飞越了天王星和海王星。现在两位旅行者(一号和二号)仍在太空中旅行,在星间飞越。2012年,旅行者一号穿越日球层顶,正式成为第一艘离开太阳系的地球飞船。今年早些时候,它传回了一段在太空中听到的细微单调的嗡嗡声。

旅行者号的起源

在上个世纪70年代末80年代初,太阳系的四大巨行星形成了罕见的排列方式,使得一次性走遍这四颗巨行星成为可能,这种时机大约每隔176年才出现一次。两艘旅行者号航天器就在这样的背景下应运而生,它们可以通过引力弹弓效应,从一颗行星弹射到另一颗行星。

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Space官网提供了旅行者号宇宙飞船旅行信息的图表。

旅行者号从1979年1月开始拍摄木星,于同年4月初到达木星附近。旅行者2号在四月底拿起接力棒,它们的邂逅一直持续到八月份。这两个航天器拍摄了合计超过33000张木星及其五颗主要卫星的照片。

接着,旅行者们将向更远的深空进发。当他们被发射时,没有任何一个航天器能飞到土星那么远,而土星与太阳的距离是日地距离的10倍。因此,为期四年的土星之旅是人类探索深空的一次重大飞跃,两艘航天器在1980年11月和1981年8月隔了九个月相继抵达土星。随后旅行者1号开始离开太阳系,旅行者2号于1986年1月造访天王星,并于1989年8月与海王星相遇。

最远的宇宙飞船继续飞行

爱得·斯通Ed Stone作为旅行者号的项目科学家,几年前他告诉EarthSky杂志记着:

“我们建造的航天器有足够的冗余(备份系统),便于它们继续远行。”

“而且它们还在继续前进!已经过去44年了”

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旅行者1号在1977-2030年间在地球天空中的飞行轨迹。来自托姆鲁恩/维基百科/牛津词典

2017年,天文学家使用哈勃太空望远镜,沿着旅行者号的路径描述了它们的未来。大约40000年后,两个航天器都已停止工作很久,旅行者1号将在距离骆驼星座的格利泽445星1.6光年的范围内通过。而旅行者2号现在距离地球近190亿千米,它将在大约40000年后与仙女座的罗斯248星相距1.7光年的地方通过。

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大图:艺术家对旅行者1号和旅行者2号飞船穿越太阳系进入星际空间的路径的概念。通过NASA/ESA/和Z.Levay(STScI)拍摄的图片。阅读更多关于这张图片的信息。

注:旅行者1号和它的孪生卫星旅行者2号于1977年发射,相隔16天。旅行者1号现在是离地球最远的航天器

相关知识

旅行者1号是美国宇航局于1977年9月5日发射的一个空间探测器,作为旅行者计划的一部分,负责研究外太阳系和日球层以外的星际空间。旅行者1号比它的孪生卫星旅行者2号晚16天发射,截至2021年11月17日(UTC),旅行者1号已经运行了44年2个月12天,仍然保持与深空探测网的联系,接收例行指令并向地球传输数据。其实时距离和速度等数据由NASA和JPL提供。截至2021年11月9日,它距离地球155.26AU(232.27亿千米),是最遥远的人造天体。

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该探测器飞越了木星、土星和土卫六(土星最大的卫星)。当时美国宇航局面临让它飞向冥王星还是土卫六的抉择,最终他们选择了有浓密大气层的土卫六。(译者注:对冥王星的实地考察要等到2006年发射的新视野号探测器在2015年7月14日传回冥王星标志性照片) 旅行者1号研究了两颗气态巨行星的大气、磁场和行星环,是第一个传回它们卫星详细图像的探测器。

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与旅行者2号一样作为计划的一部分,旅行者1号的附加任务是定位和研究日球层的区域和边界,并探索星际介质。 它于2012年8月25日越过日球层顶,进入星际空间,成为第一个完成此举的航天器。两年后,旅行者1号开始承受太阳第三次日冕物质抛射的 "激波",一直到2014年12月15日,这更能证明它确实已身处星际空间。

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为了进一步测试旅行者1号的可靠性,旅行者计划团队在2017年末测试了航天器的弹道修正机动(TCM)推进器(这是1980年以来首次重新点火的推进器),该项目使任务延长了2至3年。旅行者1号的超期服役预计将持续到2025年,届时其放射性同位素热电发电机(RTG)将无法为运行的科学仪器提供充足的电力。

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旅行者2号则于1977年8月20日发射,其轨道决定它需要更长的时间才能到达木星和土星,但却能更有利于造访天王星和海王星。它是人类目前唯一一艘掠过这两颗冰巨星的航天器。此外,旅行者2号在五艘超过第三宇宙速度的航天器中排第四,意味它能够离开太阳系。

旅行者2号于1979年、1981年、1986年和1989年成功完成了造访木星系、土星系、天王星系和海王星系的主要任务。这艘宇宙飞船目前正在执行研究星际空间的长期任务。截至2021年11月17日,它已经运行了44年零2个月27天,距离地球129.08 AU(193.10亿千米)。

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该探测器于2018年11月5日进入星际空间,距离太阳约122 AU,并以15.341千米/秒的速度相对于恒星移动。旅行者2号已离开日球层,往太阳系以外的一个外层空间区域的星际介质(ISM)中飞行,加入了早于2012年时到达星际介质的旅行者1号。旅行者2号已经开始首次对星际等离子体的密度和温度直接测量。

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旅行者2号通过美国宇航局的深空探测网与地球保持联系。2020年,深空探测网的维护切断了与它的联系,时间长达8个月。2020年11月2日重联,当时探测网向旅行者2号传输了一系列指令让它执行,最终收到了它发回的一个成功通信信息。2021年2月12日,在花了一年时间完成天线大升级后,我们与该探测器的通信才得以全面恢复。全权负责与探测器通信的DSS43通信天线,位于澳大利亚堪培拉附近。

BY:EarthSky

FY:Astronomical volunteer team

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