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拍摄于64亿公里之外,这张模糊的照片,让人类重新认识地球

作者:资深科普君

导语

拍摄于64亿公里之外,这张模糊的照片,让人类重新认识地球

人类在20世纪60年代曾向宇宙发射了“旅行者”探测器,在完成了任务后就一直在宇宙太空中四处漂泊,直至它进入了日耀太空,开始向地球传回它周围的环境。

1989年,旅行者一号探测器向地球传来一张照片:这张照片就像一条带着发光的项链,画面中靠左边是一个淡蓝色的圆点,而淡蓝点的左侧还有几颗明亮的星星,正是受到照相机快门速度的限制,这些明亮的星星的光线没有进入镜头,所以才会出现这样的画面。

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然而,令人感到震惊的是,这个淡蓝点竟然是拍摄于地球6400000000公里的地方,那么离地球这么远,早已超出了拍摄范围,人类又是怎么知道它是地球的,那么这张照片又是为什么人类重新认识地球的呢?

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一、探测器的历程。

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上世纪70年代,大陆向太空发射探测器已经比较普遍,但是对于美国来说,相比与前苏联,大陆则落后许多,不过正是前苏联的太空探测,进一步激发了美国参与太空探测的热情,并且投入资金开发旅行者探测器。

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由于旅行者一号比较快开发完毕,所以旅行者一号比旅行者二号先发射,而旅行者一号探测器在1977年8月20日准时发射,进行地心引力加速,向外太空飞去,而旅行者二号也在同年的9月5日发射。

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和当初飞向月球一样,太空探测器只能利用火箭或者其他载体的动力,被送到太空进行飞行,而不能独自飞向太空,所以美国的科学家想了好多种方法,最后决定采用木星和土星的引力,作为旅行者探测器获得加速度的方法。

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旅行者一号和旅行者二号都是八角体的外形,每个八角体都有一台引擎,由于旅行者探测器有12个传感器,所以可以辨别上、下、左、右等各方向,所以可以通过控制引擎的喷射方向,来控制旅行者探测器飞向的方向。

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正是通过这种方法,旅行者一号和旅行者二号可以利用木星和土星的引力,实现弯道超车,并且节约燃料,完成探测任务,而且旅行者探测器的电源来源于核同位素电池,这种电池寿命非常长,所以旅行者探测器能够持续飞向更远的地方,进行探测。

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1979年,旅行者一号探测器飞向了木星,进行探测,拍摄了美轮美奂的木星照片,而且还发现了木卫三上有火山活动,对于科学家来说,得到这些信息,是非常让人激动的,随后旅行者一号开始飞向土星,继续进行探测。

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对于木星和土星的探测已经完成,旅行者一号探测器继续飞向了外太空,而旅行者一号探测器对于普通物质的探测任务基本结束,但是科学家为了了解更多的信息,就将太阳风探测仪打开,对于太阳风进行探测。

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正是由于在地球的轨道以外对于太阳风进行探测,科学家才对于太阳风有了更深一步的认识,得出太阳系的边界大致为海王星的轨道以外的结论,并且原来地球对于太阳系的边界只是个普通的行星,从远处看过来还有一点微光,所以人类才更加认识到地球的渺小。

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二、拍摄的暗淡蓝点照片。

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1980年,旅行者一号探测器飞向了土星,进行探测工作,对于土星的环以及土星的卫星泰坦等进行了详细的探测,拍摄了美轮美奂的土星照片,但是这张照片却没有引起科学家的兴趣。

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而旅行者二号探测器赶上了正当时机,因为在1978年,塞勒斯和天王星刚好处于太阳系的边界,所以科学家对这两个星球非常感兴趣,所以决定让旅行者二号探测器飞向这两个星球。

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1986年,旅行者二号探测器飞向了天王星,对于天王星的环和天王星的卫星等进行了探测,并且拍摄了天王星的照片,让科学家对于天王星有更深一步的了解,这也是旅行者探测器最后的探测工作。

随后旅行者二号探测器,同旅行者一号探测器一样,进入了日耀太空,向地球传回周围环境的信息,而旅行者一号探测器于1980年拍摄了一张让人感到震惊的照片,这张照片就是拍摄了地球,太阳系的边界,还有其他几颗恒星的照片。

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在这张照片中,淡蓝点就是地球,后面的十字形的线条是探测器的支架,这是通常靠近金属物体的时候才会出现的光线,而淡蓝点的光线是反射太阳光线的,因为太阳当时正好在淡蓝点的后面,所以人类地球也正好被太阳照到,反射出光线,被照相机拍摄。

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但是淡蓝点离地球这么远,照相机早已超出范围,那么人类又是怎么知道它是地球的呢?

事实上,旅行者探测器能够飞向离地球这么远不仅是利用木星和土星的引力,还有一大部分原因是最初在旅行者探测器发射的时候,就利用火箭将它送向了太空的方向。

另外,旅行者探测器和地球之间还有天线进行物理学通信,所以旅行者探测器能够返回地球,也是得益于这两种手段,所以最终科学家才知道这张照片拍摄的是地球,而这张照片对于人类来说,是非常震撼的,因为地球在照片中非常不起眼,只有一个微小的淡蓝点,这让人类意识到地球有多微小,只是太空中的一颗普通的行星。

三、宇宙的尺度。

人类的科研能力有限,旅行者探测器也只能飞向外太空一定距离,所以对于宇宙的尺度和范围没有一个明确的认识,下面,我们就来一起了解宇宙的尺度。

首先,最基础的是太阳系,太阳系就是太阳和其受到引力作用的行星、小行星、火星带和其他天体组成的联合体。

太阳系的直径大概在30亿公里左右,而赤道周长则大约是100多亿公里,太阳系的边界大约在海王星的轨道以外,太阳系的距离还很短,但是人类已经在这么短的时间内,探索了太阳系的边界。

太阳系和其他的太阳系相似,无数的太阳系就是银河系,而银河系的距离就非常遥远了,银河系的大小大约在10万光年左右,而人类距离银河系的中心还有大约2.5万光年,但是对于银河系的边界人类还是没有探测到,很多信息都是通过高精度天文望远镜进行探测得知的。

银河系还有数不清的恒星,而这些恒星就形成了星系团,数不清的星系团又形成了超星系团,而超星系团组成了宇宙,而宇宙无边无际,人类目前探测到的宇宙的边界大约在137亿光年左右。

另外,超星系团和超星系团之间还有无数的空间,而宇宙的空间是无限的,所以人类远不可能探测到宇宙的边界,但是人类已经探测到宙的边界,并且探测到了宇宙大爆炸的痕迹,这也让人类对宇宙的起源有了更多的假设。

结语

虽然人类已经认识到地球微小于宇宙的认识,但是对于宇宙尺度的理解仍然有待加深,所以未来将会有更多的宇宙探索任务和研究,有助于拓展我们对宇宙的认知,了解宇宙的尺度和规模有助于人类更好地认识自己的渺小,从而更珍惜地球,保护环境,以及在宇宙中找到自身的定位。

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