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旅行者1号在180亿公里外的发现,让人类“失望”,有害射线激增

由 尉迟长喜 发布于 科技

从上世纪六十年代开始,人类先后对内太阳系的三颗行星进行了大量的探测,并且登上了离地球最近的天体月球。

在积累了大量的航天经验,并随着技术的发展,人类开始将目光投向了外太阳系的四颗巨型气态行星,甚至是太阳系外的星际空间。

上图为旅行者1和2,以及先锋10和11

先后在1972年发射了先锋10号,飞越木星;1973年发射了先锋11号,飞越木星、土星;1977年的8月和9月分别发射了旅行者2号和旅行者1号;2006年发射了新视野号探测器,飞越木星、冥王星,随后进入柯伊伯带。

以上的5个探测器被认为是离开太阳系的人造物体,但是除了旅行者1、2号探测器和新视野号外,其他的探测器目前均已失联,成为了一颗流浪的“铁疙瘩”。

新视野号现在还停留在柯伊伯带,对其中的小行星进行探测,而旅行者1、2号探测器早已经完成了对四大气态行星及其卫星的探测任务,目前已经“飞出太阳圈”,进入了星际介质。

从严格意义上来说,旅行者号才是人类唯一设计用以离开太阳系的探测器,因为它从制造之初就已经考虑了它未来会进入星际介质。

因此携带了宇宙射线子系统(CRS)和低能带电粒子探测仪,用以对太阳风层顶和星际介质中的带电离子进行探测。

并且携带了两份镀金唱片,里面包含着人类的一些相关信息,语言、歌曲、问候、科技、位置,这个东西至少能够保存10亿年之久,希望未来某一天它能被外星生命捕获。

太阳风层顶和星际介质这两个地方人类之前完全没有涉足,但是理论告诉我们太阳风中的带电粒子有一个最远的传播距离,并且会形成一个气泡包裹和保护整个太阳系不受宇宙射线的侵害。

星际介质人类也猜测里面存在尘埃微粒、高能宇宙射线、以及中性粒子,且十分的均匀和平静。旅行者号对这两个地方的探测可以为我们揭示太阳风层顶的范围,星际介质成分,以及太阳风如何和星际介质发生作用。

旅行者1号虽然比2号发射晚了近一个月,但是1号被推送到了更高的、更快的轨道,使得它比2号更早的到达了木星,并对木星及其卫星进行了前所未有的星系探查,发回了万余张彩色照片。

1980年11月,旅行者1号在完成对木星的探测任务以后,首次掠过土星,开始了对土星、土星环和土卫六的探测任务,按照计划1号探测器还会去往天王星和海王星。

但是在对土卫六的探测中,发现了其有非常浓厚的大气层,这引起了研究人员的兴趣,毕竟有大气就有生命的可能,于是就让旅行者1号接近土卫六进行研究。

结果造成了旅行者1号受到了额外的引力影响,改变了飞行轨道,后续的行星任务就只能交给2号去完成。

在1989年旅行者1号在完成土星任务以后,就开始朝着星际空间驶去,由于深空任务无法依靠太阳能来为探测器供电,旅行者号上携带了同位素温差发电机也就是核动力电池。

预计寿命还可以在使用5年的时候,也就是到2025年旅行者号将会和人类失去联系,成为宇宙中的一粒“尘埃”。

为了节省电能,旅行者号目前已经关闭了所有行星探测仪器,包括成像子系统(ISS)、红外干涉仪和辐射计(IRIS)、光度计子系统(PPS)、行星射电天文学(PRA)、紫外光谱仪(UVS)。

只保留了上文中提到了用来探测宇宙射线、太阳风粒子以及磁场强度的仪器,由于旅行者1号的飞行速度为17公里/秒,比旅行者2号快了10%,再加之它很早就结束的行星探测任务。

因此旅行者1号就成为第一颗人类进去星际介质的探测器,2011年2月,旅行者1号上的太阳风粒子探测器首次发现太阳风出现了停滞,这说明旅行者1号已经达到了太阳系的太阳圈层的边缘。

这个位置正是太阳风和星际介质的过渡区域,距离地球大约120个天文单位(180亿公里),在这个距离上以光速沟通也需要大约16个小时才能达到探测器。

2012年5月被认为是旅行者1号飞进星际空间的时间,因为探测器接收到了越来越多的宇宙射线粒子,而太阳风粒子已经基本降为零。

宇宙射线中包含着比太阳风粒子更强的能量,其穿透能力更强,对人类的危害更大,星际空间中宇宙射线的大增也是人类未来进入了宇宙深空的障碍。

因为普通的防护根本无法抵挡高能质子的轰击,这样的粒子穿透航天器会对人类身体造成伤害。所以这样的发现,对人类来说并不是一件好事。

并且在旅行者1号在2012年飞离太阳风层顶时至今还经历了三场激波的冲击,激波的产生是因为太阳风的压力波与星际介质发生作用造成的。

第一场激波发生在2012年的10月-11月,第二场激波出现在2013年4月到5月,第三场激波从2014年延续至今,激波处的粒子密度是先前测量到的40倍。

有科学家预测激波的范围是目前探测器飞行距离的两倍,为什么激波会延伸的如此之远,目前人们并不是很清楚,而且根据目前的数据发现,探测器越往远处飞,高能粒子的密度会更高。

这个发现对人类来说也是不利的消息,这说明星际空间还有很多我们不了解的事情,未来我们人类走出太阳系肯定会面临这些带电粒子的威胁。

上图为今天旅行者号的状态,包括了它目前的飞行速度和距离,可以看出来旅行者1号目前距离地球已经达到了222亿公里,旅行者2号距离地球185亿公里。

宇宙射线的数据(上图中的黄色)一直在增加,而绿色太阳风粒子在不断的减少。这些数据每分每秒都在发生着变化。

说话间,旅行者号已经向外飞行了数百公里的距离,它还会带着人类的希望不断的往外飞行,但是5年后,它将与人类失去联系,未来是坠毁?被外星人捕获?会给我们带来幸运?还是灾难?

我们不得而知,这是我们人类探索宇宙的遗迹,也许会成为人类在宇宙中存在过的一个标志。