筆者 東邪
美國在歷史上曾發射過五艘星際探測器,它們也是目前還在宇宙中向太陽系外飛去的探測器。最先發射的是先驅者10號,然後是先驅者11號。在先驅者系列計劃完成後第五年,旅行者號系列發射了,率先發射的是旅行者二號,然後是旅行者一號,但旅行者一號給人們最深刻的印象,可能是因為它是目前飛行距離最遠的探測器。
如果要比較探測的行星數量的話,那麼旅行者二號是要勝過旅行者一號的。旅行者一號雖然探測過木星和土星,但從那之後它受到地面指令的控制就直接飛向太陽系邊緣。而旅行者二號不僅探測了木星和土星,還探測了天王星和海王星,因此它也是人類歷史上探測行星數量最多的探測器。那麼旅行者二號現在的狀況如何?據說它遭遇了一堵巨大的“火牆”。
名不見經傳的旅行者二號都達成了哪些成就?
根據資料顯示,旅行者二號於1977年8月20日在美國肯尼迪航天中心發射升空,同年九月份,旅行者一號也成功發射升空。按照原計劃,旅行者二號的原身份應該是水手計劃中的“水手二號”,但後來被納入了旅行者計劃,成為了旅行者一號的姊妹探測器。率先發射的旅行者二號以與旅行者一號稍微不同的軌跡先後進入木星和土星的軌道,然後對這兩顆星球進行探測。
旅行者二號在探測完土衛六後,地面控制中心發現旅行者二號有機會藉助土衛六的引力繼續向天王星和海王星飛去,於是調整了控制指令,利用土衛六形成的“引力彈弓”讓旅行者二號繼續探測天王星和海王星。經過幾年的飛行,旅行者二號先後在1986年和1989年到達天王星和海王星的軌道上執行探測活動。
雖然旅行者二號的飛行速度慢了一點,飛行旅程也比旅行者一號少,但它卻被認為是最有價值的探測器,原因就在於它確實探測了許多行星和衛星。在旅行者二號與地球保持聯絡的過程中,它向地球傳回了木星及其衛星的圖片,特別是拍攝到了木衛一表面的火山活動。此外,旅行者二號和旅行者一號一樣攜帶了一張金屬特製的唱片,它們被認為是地球文明大使。
巨大的“火牆”是怎麼回事?
2018年12月10日,美國宇航局對外宣佈旅行者二號已經飛出太陽風層,如果將太陽風層之外的空間定義為星際空間,那麼旅行者二號是第二個進入星際空間的探測器。如今旅行者二號還在遠離地球,雖然它與地球的距離在不斷增大,但它依然擁有向地球傳輸資料的能力,只不過傳輸的速度非常慢,而且一次傳輸的資料量比較小。
據瞭解,旅行者二號攜帶了專業探測太陽粒子和其他輻射粒子的裝置,地面控制中心正是透過研究這些裝置的探測資料來判斷旅行者二號的情況。前幾年有媒體報道,旅行者二號在飛出太陽風層後遭遇了一堵巨大的“火牆”,NASA的科學家也證實了此事。據說當時旅行者二號距離地球大約180億公里,研究人員從它傳輸回來的資料中發現了異常問題。
旅行者二號所攜帶的輻射粒子探測器檢測到大量來自太陽系外的星際輻射粒子,這些粒子的大量聚集形成了一堵“牆”,而且這堵牆的溫度最高達到5萬攝氏度。那麼這堵牆是如何形成的呢?這要從太陽風層的形成開始說起。太陽活動所產生的高能輻射粒子向四面八方傳播,那些沒有被星球吸收的輻射粒子會“拐個彎”然後繼續對外傳播。
如果太陽所發射的高能輻射粒子不遇到障礙的話,它確實會一直傳播下去,但太陽系之外也有其他輻射粒子存在,科學家將這些系外輻射統稱為星際輻射。星際輻射粒子與太陽高能粒子對沖形成太陽風層,太陽風層在很大程度上阻擋了宇宙輻射的入侵,否則太陽系內所有星球遭遇的宇宙輻射量至少提高70%。
旅行者二號會被燒燬嗎?
既然旅行者二號要飛出太陽系,它就註定要面對太陽高能輻射和星際輻射的考驗,它遇到的巨大火牆實際上就是星際輻射粒子形成的。經研究,這堵火牆的溫度之所以達到5萬攝氏度,是因為其中的輻射粒子運動速率極快。根據熱力學定律,粒子運動的程度越激烈,所表現出來的溫度就越高。而5萬攝氏度的高溫比太陽表面溫度還高9倍,旅行者2號會被燒燬嗎?
對此NASA的科學家表示不必擔心,旅行者二號較大機率可以安全地穿過這堵火牆,因為它的密度非常低。雖然星際輻射粒子的運動速度極快,但是聚集在一起運動的粒子數量較少,因此難以形成阻力很強的屏障。如果一定要把星際輻射粒子聚集區比喻成一堵牆的話,那它相當於一堵泡沫牆,稍微一撞就能撞開。
旅行者二號目前的狀況如何?
截止至2010年4月底,旅行者二號已經靠近太陽風層,它花了大約八年的時間飛出了太陽風層,算是真正進入星際空間了。去年十一月初,有澳大利亞媒體釋出新聞稱旅行者二號已經距離地球187億公里了,為什麼這類訊息是澳大利亞媒體釋出的呢?原因就是現階段美國宇航局只能透過澳大利亞的43號深空探測站來和旅行者二號取得聯絡。
NASA透過43號深空探測站向旅行者二號發出了指令,得到了旅行者二號一句“你好”的反饋,這一反饋說明旅行者二號目前的狀況應該還正常。要知道在這之前,它曾出現過連續八個月和地球失聯,那時候NASA的科學家還以為它要徹底失聯了,沒想到八個月後又重新聯絡上了它。未來旅行者二號也很難再向地球傳回探測資訊,希望它最後能完成自己的使命。