人類首度 NASA證實:航海家1號離開太陽系
2013-09-13 13:32
來源: 新浪科技
這張藝術概念圖顯示的是美國宇航局的兩艘「旅行者」號飛船正在探索太空中的湍流區,即日鞘,這是圍繞在太陽周圍的帶電粒子泡泡的最外層
「旅行者」1號探測器發射於1977年,目前距太陽約180億公里,是在宇宙中飛得最遠的人類探測器。2012年以來,科學家們一直在急切地等待著它飛出太陽系的歷史性時刻。
美國宇航局發布的消息稱,旅行者1號已確認飛出太陽系,正式進入星際空間!項目科學家認為,旅行者1號飛船上搭載的儀器顯示器已經衝出包圍太陽系的日球層區域,現在正航行於恆星際空間。
旅行者1號(Voyager 1)是一艘無人外太陽系太空探測器,重815千克,於1977年9月5日發射,原計劃是造訪並考察太陽系的外行星,如木星及土星。第一次提供了它們衛星的高解析度清晰照片。它是離地球最遠和飛行速度最快的人造飛行器,真正意義上飛出了太陽系,首次進入星系空間。
時至今日,旅行者號飛船距離地球已經大約190億公里,信號以光速傳播也需要走17個小時才能抵達。當年的旅行者項目首席科學家愛德華·斯通(Ed Stone)教授表示:「這是一項重要的里程碑。當40年前我們啟動這一項目時,今天正是我們一直以來所盼望的——那就是我們能擁有一艘恆星際飛船。」他說:「就科學角度而言,這是一項重要的里程碑式事件,但這同時也是具有歷史意義的,就像當年我們首次完成環球航行,或是人類首次踏上月球表面那樣。這一次是我們首次得以直接探索恆星際空間。」
在此之前分析人員早已察覺旅行者1號飛船搭載儀器顯示飛船所處環境正發生改變。此次讓研究人員最終確信飛船已經離開太陽系的數據來自等離子體波科學設備(PWS),這台設備設計用於測量旅行者飛船周圍環境中帶電粒子的濃度。今年4~5月,以及去年10~11月這台儀器的讀數顯示其周遭空間中質子的濃度上升了100倍。
科學家們在此之前很早就已經預計到,如果旅行者號飛船能夠抵達太陽磁場作用範圍的外緣就會出現這種粒子的峰值。當科學家們將這台儀器的數據以及來自其它設備的讀數綜合在一起進行考察之後,他們最終確認旅行者號飛船正式離開太陽系的大致發生時間是在2012年8月25日。在2012年8月25日,旅行者1號當時距離地球約121個天文單位。一個天文單位是指地球到太陽之間的距離。
美國艾奧瓦大學教授唐·加奈特(Don Gurnett)是PWS設備首席科學家,他表示:「這的確是一項非同尋常的事件,令人影響深刻——這是人類首顆飛出太陽系的物體。」
英國皇家天文學家馬丁·里斯爵士(Sir Martin Ree)表示:「實在讓人感到不可思議,這個人類利用70年代的技術製造的脆弱物體,竟然能夠抵達如此遙遠的空間。」
儘管旅行者1號現在已經衝出太陽系,遨遊於滿天繁星之間,但它仍然要受到太陽引力場的影響,就像很多彗星受到太陽引力場影響一樣,即便它們距離太陽極其遙遠。但從嚴格定義上來說,這艘飛船的確已經離開了我們大部分人所定義的太陽系,它現在正處於一個完全新鮮的區域。
1977年9月5日,旅行者1號離開地球,僅比它的姊妹飛船旅行者2號晚了幾天。截止1989年,這兩艘姊妹飛船已經先後完成了對木星,土星,天王星和海王星的勘察。隨後它們各自朝著太陽系之外繼續飛行,按照估算,它們所攜帶的鈈電池(核動力電池)將持續10年左右,到2025年前後將最終耗竭,屆時它們大約20W的電力供應也將最終停止。
宇宙遼闊無邊,儘管正以高達每秒45公里的超高速度飛行,在未來4萬年內,旅行者1號都將不會抵達任何其他恆星愛德華·斯通教授表示:「未來數十億年內,旅行者1號將和其它數千億顆恆星一起圍繞銀河系的中心旋轉。」
然而旅行者飛船的使命並未就此完成。只要它們的電池還能供電,它們的儀器還能工作,它們就會繼續沿途對空間環境進行考察。目前旅行者1號飛船所處的環境是億萬年前巨大恆星爆炸之後物質稀釋塑造的。科學界已經有間接的證據和理論模型來描述目前旅行者1號飛船所處的環境,不過現在,旅行者1號飛船將有機會首次對這些理論和證據進行直接的驗證測量。
著名英國行星科學家弗萊德·泰勒(Fred Taylor)教授對此評價道:「當我還是一名年輕的博士後研究員時,我曾經在美國加州噴氣推進實驗室和當年的研究組一同工作,制定對外太陽系行星的考察計劃,這個項目就是後來的旅行者飛船項目。」他說:「當時我們覺得,能真正對木星,土星進行考察簡直就是不可思議,更不要說是天王星和海王星了!而說到讓這艘飛船飛出太陽系,當時我們完全就沒有考慮過,因為那太遙遠了,我們甚至根本沒有對此進行討論,盡管我們其實都知道終有一天這將會發生。而在時隔43年之後,這一天終於到來了,我們的旅行者探測器仍在飛往新的疆界。」
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