這是兩艘旅行者飛船進抵太陽系邊界的示意圖
在太空飛行的旅行者1號飛船
北京時間12月15日消息,美國宇航局的“旅行者”1號飛船在經(jīng)過長達33年的長途跋涉,飛行超過110億英里(約合177億公里)之后,目前已經(jīng)接近太陽系邊緣。12月13日,美國宇航局宣布,該飛船將在未來四年內(nèi)穿過太陽系邊界,首次進入恒星際空間。
目前,旅行者1號飛船在其所處位置進行的測量顯示,此處的太陽風(fēng)粒子速度幾乎接近靜止。太陽風(fēng)是太陽發(fā)出的強烈的高速帶電粒子流。宇航局的科學(xué)家們認為太陽風(fēng)粒子速度的這種突然下降顯示這里是一個邊界區(qū)域:太陽風(fēng)粒子在此已經(jīng)遭遇到了宇宙恒星際空間的更強大粒子流的阻擊。
來自帕薩迪納加州理工大學(xué)的旅行者飛船項目的科學(xué)家愛德華·斯通(Ed Stone)說:“很顯然,太陽風(fēng)被逼到了角落。旅行者1號正接近恒星際空間。”
旅行者1號于1977年9月5日發(fā)射升空,其最初的設(shè)計目的是考察木星和土星。但之后一直保持良好的工作狀態(tài),迄今已經(jīng)在太空飛行近177億公里。
2004年,旅行者1號飛船穿越了太陽系的終端激波區(qū)(termination shock),這里是太陽風(fēng)由于接觸到星際介質(zhì)而開始減速的區(qū)域。太陽風(fēng)粒子的運行速度在此首次降至亞音速,并由于撞擊摩擦而導(dǎo)致升溫。終端激波區(qū)外側(cè)的區(qū)域,也就是目前旅行者1號飛船所處的位置,稱為太陽風(fēng)鞘(heliosheath)。而太陽系的正式邊界被稱為“太陽風(fēng)層頂”(heliopause)。
太陽風(fēng)鞘標志著太陽影響力的邊緣,這里存在強烈的不穩(wěn)定震蕩,科學(xué)家們將這里稱作太陽的“影響力邊界”。而一旦旅行者1號飛船穿過太陽風(fēng)鞘并最終突破太陽風(fēng)層頂,那么它就可以從嚴格意義上說進入了恒星際空間。目前,飛船的速度高達每小時61155公里。
美國宇航局認為,旅行者1號飛船將在2014年之前穿越這一邊界層。官員們表示,一旦飛船穿過邊界,它目前所處環(huán)境中那種被加熱的粒子數(shù)量將迅速下降,取而代之的將是星際空間的低溫粒子。
旅行者1號上有一臺設(shè)備,稱為“低能帶電粒子探測設(shè)備”。它將記錄飛船周圍環(huán)境中粒子的速度。在2007年8月,這個儀器記錄到太陽風(fēng)像一陣穩(wěn)定的強風(fēng)一樣,以將近21萬公里的時速掠過飛船而去。但從那以后,它們的速度就開始逐漸下降,時速的降幅約每年72420公里。
今年6月份,旅行者飛船上的太陽風(fēng)探測器報告太陽風(fēng)的速度值降到了零??茖W(xué)家們于是對儀器進行了檢查,以便確定它沒有出現(xiàn)故障。因為這有點讓人感到難以置信。
羅德·德克是負責(zé)飛船低能帶電粒子探測設(shè)備的科學(xué)家,來自馬里蘭州約翰·霍普金斯大學(xué)應(yīng)用物理實驗室(APL),他說:“當我確信我們確實記錄到了零速度時,我感覺太驚訝了。旅行者1號已經(jīng)開足馬力工作了33年的宇宙飛船,而現(xiàn)在它又準備帶給我們?nèi)碌捏@喜了。”
關(guān)于這一事件的詳細情況已經(jīng)在于舊金山舉行的2010年秋季美國地球物理學(xué)聯(lián)合會會議上作了報告陳述。
旅行者1號是1977年升空的一對孿生探測器的其中之一。1977年的8月20日,在旅行者1號升空前的幾個星期,美國宇航局發(fā)射了旅行者2號飛船,其設(shè)計目標雄心勃勃,將先后對木星、土星、天王星和海王星進行考察。這兩艘飛船都采用了核動力。
盡管旅行者2號首先升空,但是由于軌道設(shè)計不同,它的運行速度較慢,并且飛行路線也不一樣。在相繼完成行星探測任務(wù)后,旅行者1號飛船繼續(xù)向北飛行,而旅行者2號則向偏南方向飛行,它們將分別從太陽系平面上下兩側(cè)穿越恒星際邊界。
旅行者2號目前距離太陽約88億英里(約合141億公里),目前的飛行速度約為每小時56330公里。根據(jù)美國宇航局官員的說法,在未來不久,旅行者2號也將抵達太陽系邊界。
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