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旅行者1号

旅行者1号(英文名称:Voyager 1)是美国研制的一个外太阳系空间探测器,重722千克,于1977年9月5日12时56分0秒(UTC时间)发射,是有史以来距离地球最远的人造航天器,也是第一个离开太阳系的人造飞行器。受惠于几次的引力加速,旅行者1号的飞行速度比现有任何一个航天器都要快些,这使得较它早两星期发射的双胞胎姊妹探测器旅行者2号永远都不会超越它。旅行者1号现时已经进入太阳系最外层边界,目前处于太阳影响范围与星际介质之间。

中文名称旅行者1号英文名称Voyager 1
研制国家美国质量721.9千克
探索目标木星、土星和外太阳系空间发射时间1977年9月5日12时56分0秒
发射场卡纳维拉尔角空军基地运载工具大力神3号运载火箭

任务概要

旅行者1号最初计划属于美国水手号计划的最初试验,它的设计利用了属于当时的新技术引力加速。幸运的是,这次任务刚巧碰上了176年一遇的行星几何排列。航天器只需要少量燃料以作航道修正,其余时间可以借助各个行星的引力加速,以一艘航天器就能造访太阳系里的四颗气态巨行星:木星、土星、天王星及海王星。两艘姊妹船旅行者1号及旅行者2号就是为了这次机会而设计,它们的发射时间是被计算过以便尽量充分利用这次机会。亦拜这次机会所赐,两艘航天器只需要用上12年的时间就能造访四个行星,而非一般的30年时间。

两艘旅行者号探测器,都是以三块放射性同位素温差发电机作为动力来源。这些发电机已经大大超出了起先的设计寿命,一般认为它们在大约2020年之前,它们仍然可提供足够的电力令太空船能够继续与地球联系。

在顺利地借助了木星的引力后,旅行者1号朝土星的方向进发。旅行者1号于1980年11月掠过土星,于11月12日最接近土星,距离土星最高云层124000公里以内。旅行者1号探测到土星环的复杂结构,并且对土卫六上的大气层进行了观测。由于发现了土卫六拥有浓密的大气层,喷气推进实验室的控制人员最终决定了让旅行者1号驶近一点土卫六进行研究,并随之终止了它继续探访其余两颗行星。结果造访天王星和海王星的任务只得交予旅行者2号。这次靠近土卫六的决定使旅行者1号受到了额外的引力影响,最终使旅行者1号离开了黄道,终止了它的探索行星任务。

在2011年2月,就有迹象表明,旅行者1号已在之前某个时刻抵达了太阳系边缘的“过渡区”,这个过渡区就是太阳系与星际空间最后的交界处。旅行者1号已抵达边界处,也就是说,它将很快进入星际空间了。

一旦进入星际空间,旅行者1号将需要4万年的时间才能抵达下一个行星系。

至于旅行者1号上的电池,科学家说,探测器上携带两枚核电池,能够保证它继续飞行至2025年。一旦电池耗尽,旅行者1号将继续向银河系中心前进,再也回不来了。

飞行历程

1977年9月5日12点56分,旅行者1号成功发射。

1977年12月,旅行者1号赶上了率先一步离开地球的双胞胎兄弟“旅行者2号”。

1978年9月,旅行者1号离开小行星带。

1979年3月,旅行者1号到达木星最近距离处,拍摄到木星背阳面的极光。

1980年11月,旅行者1号到达土星最近距离处,发回万余幅彩色照片。

1989年,旅行者1号向银河系中心方向前进。

2011年3月9日,旅行者1号位于距离太阳大约116.406个天文单位,以光速往来航天器和地球间的无线电讯号耗时16.13个小时旅行者1号相对速度是17.062公里/秒或61452公里/每小时。每年约3.599天文单位,比姊妹号旅行者2号快了10%。

2012年5月,旅行者1号已到达太阳系边缘。

2013年8月,NASA仍未确定旅行者1号是否飞出太阳系。

2013年9月13日,NASA正式确认旅行者1号进入恒星际空间,尚属于太阳系中。

2014年9月13日,NASA确认旅行者1号已经离开太阳系,正在飞向别的恒星。

拜访木星

旅行者1号发射后,首次在1979年1月开始对木星进行拍摄。同年的3月5日,旅行者1号飞行至距离木星中心349,000公里的最近点。由于在如此近距离掠过,以及更佳的相机分辨率,旅行者1号在48小时的近距离飞行时间中,得以对木星的卫星、环、磁场以及辐射带作深入了解及高分辨率拍摄。整个拍摄过程最终于同年4月完成。

两艘旅行者号对木星及其卫星作出了不少重要发现,像是它的卫星、辐射带以及发现木星竟有前所未见的行星环。最令人惊讶的是在木卫一上发现了火山活动。这个发现是在地球上从未观察到的,就连先驱者10号先驱者11号也并未观察到。

拜访土星

在顺利地借助了木星的引力后,旅行者1号朝土星的方向进发。旅行者1号于1980年11月掠过土星,于11月12日飞行至距离土星最高云层124,000公里以内的位置。航天器探测到土星环的复杂结构,并且对土卫六上的大气层进行了观测。由于发现了土卫六拥有浓密的大气层,喷气推进实验室的控制人员最终决定了让旅行者1号驶近土卫六以进行研究,并随之终止了它继续探访其余两颗行星。结果造访天王星和海王星的任务只得交予旅行者2号。这次靠近土卫六的决定使旅行者1号受到了额外的引力影响,最终使旅行者1号离开了黄道,终止了它的探索行星任务。

日球层顶

由于旅行者1号正向星际间的太空进发,探测器上的仪器将会继续对太阳系进行研究。喷气推进实验室的科学家们正使用载于船上的等离子体波实验来验证日球层顶的存在。

美国约翰·霍普金斯大学应用物理学实验室的科学家们相信旅行者1号于2003年2月已经进入了终端震波区域。但有些科学家在2003年11月6日的著名科学杂志《自然》上表示质疑。而在2005年5月25日早上,在新奥尔良举行的美国地球物理学会(AGU)一个科学会议上,艾德?斯托恩博士呈上了旅行者1号已于2004年12月离开了终端震波的证据“SH22A-01”。由于船上的太阳风检测器早于1990年停止运作,所以这次讨论在数月后仍未得出结论,只好期待其他资料到手为止。最终美国宇航局于2005年5月发新闻稿,说大家已经有共识旅行者1号正处于日鞘。科学家们相信航天器会于2015年到达日球层顶,即太阳系的边缘。

旅行者唱片

旅行者号携带的铜质磁盘唱片

图:旅行者号携带的铜质磁盘唱片

旅行者1号上携带了一张铜质磁盘唱片,内容包括用55种人类语言录制的问候语和各类音乐,旨在向“外星人”表达人类的问候。唱片有12英寸厚,镀金表面,内藏留声机针。55种人类语言中包括了古代美索不达米亚阿卡得语等非常冷僻的语言,以及四种中国的语言(中文、粤语、闽南语、吴语)。问候语为:“行星地球的孩子(向你们)问好”。唱片还包括了以下内容:

时任联合国秘书长库尔特·瓦尔德海姆的问候。

时任美国总统卡特的问候,内容是:“这是一份来自一个遥远的小小世界的礼物。上面记载着我们的声音、我们的科学、我们的影像、我们的音乐、我们的思想和感情。我们正努力生活过我们的时代,进入你们的时代。”

一个90分钟的声乐集锦,主要包括地球自然界的各种声音以及27首世界名曲,其中有中国古琴曲《流水》、莫扎特的《魔笛》和日本的尺八曲等。

115幅影像,包括太阳系各行星的图片、人类生殖器官图像及说明等。

另外,唱片封套上也包括了一块高纯度的铀238。由于已知其衰变为钚239的半衰期约为41.7亿年,这样捕获此唱片的外星生命即可据此推算出探测器的发射日期。

旅行者1号
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最新更新:2015-07-23 15:22
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