據美國宇航局本月初的最新動靜,發射于1977年的觀光者2號探測器歷經40余年飛翔,今朝已飛至太陽系邊緣的日球層頂四周,各種跡象表白它已經“接近星際空間”,它將當作為繼觀光者1號(同樣發射于1977年,早于觀光者2號)之后,有史以來第二個飛離太陽系、進入星際空間的人類探測器!

觀光者探測器

“進入星際空間”?飛出太陽系?這些都是些什么東東呢?今天我們就來科普一下。

若何知道探測器飛出了太陽系?
太陽風(“恒星風”)
太陽風是從太陽上層年夜氣射出的超聲速等離子體帶電粒子流。在不是太陽的環境下,這種帶電粒子流也常稱為“恒星風”。太陽風是一種持續存在,來自太陽并以200-800km/s的速度活動的高速帶電粒子流。

從地球四周顛末的太陽風的數值模擬
星際空間
星際空間是指恒星與恒星之間、滿盈著稀薄帶電粒子的區域。這種帶電粒子被稱作等離子體。好比,我們從太陽系內部一向朝外飛,離開了太陽系的規模,但還沒有達到另一顆恒星的規模之前,就是在星際空間中。

星際空間和太陽系(圖中的橢圓就是太陽風能達到的位置,即太陽系的勢力規模)
以姐妹探測器“觀光者1號”和“觀光者2號”來說,它們均攜帶了用于源自太陽系外的宇宙射線、源自太陽風及太陽系外的帶電粒子的儀器,經由過程儀器檢測宇宙射線、帶電粒子等的數目轉變,就可以知道探測器是仍在太陽系內,抑或是已經將近飛出太陽系了。

太陽系
美國航天局(NASA)陳述說,觀光者2號比來檢測到的源自太陽系外的宇宙射線程度較著升高。不僅如斯,觀光者2號探測器上用于檢測帶電粒子的儀器也監測到了近似幅度的較高能量宇宙射線程度升高。

于1977年發射的觀光者探測器
這表白,觀光者2號已經抵達日球層頂四周,時候年夜約為8月下旬,這個里程碑也曾呈現在觀光者1號上。在2012年,觀光者1號也呈現履歷了這種狀況,而且在三個月后(2012年8月)正式抵達星際空間。

日球層頂與星際介質形當作的弓形激波(一旦飛出弓形激波,就算出了太陽系的家門了)
從俯視黃道平面的角度看,在觀光者1號和2號前出太陽系的偏向上,日球層頂半徑相差不年夜,可以認為觀光者2號很有可能在年末前正式分開日球層頂,離開太陽風粒子的影響并進入星際空間。嚴酷意義上說,日球層頂并非太陽系的界線,而是太陽風粒子可以或許影響的最遠距離。在日球層頂之外,太陽風粒子無法鞭策星際介質,是以這里會形當作一道弓形震波和氫氣墻,肉眼看不見,是一道無形的鴻溝。

太陽風
截止2018年10月,觀光者2號與地球的距離年夜約在177億公里,約為118個天文單元。觀光者1號在2012年確認飛出日球層頂時的位置為121個天文單元。一向到2017年11月,觀光者1號還進行了一次軌道批改。

觀光者1號探測器的位置示意圖(年夜約100多個天文單元)
在前出太陽系的速度上,觀光者1號和2號算是旗敵相當,每年年夜約進步3至4個天文單元,每秒17公里擺布。海說神聊京到上海的距離年夜約為1213公里,以觀光者探測器的速度只要70多秒,一分多鐘就到了。

比鄰星(Proxima Centauri)
但這個速度放到宇宙標準上仍是太慢了,距離我們比來的恒星(比鄰星)有4.2光年的距離,用觀光者探測器的速度要數萬年才能走完。這就像拿著海說神聊上廣的工資去三四線城市花,簡直有一種人生贏家的感受,但一拿到國際年夜都會,立馬被打回真相。要知道在數萬年前,人類方才學會了利用石器,顯然在星際觀光上我們還沒有更好的法子。

“觀光者”探測器都要飛往哪兒?
兩艘觀光者探測器是第一批離開太陽風粒子影響,接觸星際空間的人造物體,觀光者1號沒有特心猿意馬的飛翔偏向,因為朝哪兒飛已經不主要,歸正都到不了,這是其一。
其二,太陽系四周的恒星也有相對活動的趨向,此刻導航瞄得準準的,可時候一過幾萬年,恒星之間的相對位置全變了。若是非要在這份情懷上加個刻日,我相信幾萬年能把所有人的等候給磨滅失落。觀光者2號今朝瞄準的是千里鏡座的偏向,仍是那句話,目標地不主要,主要的是一路上的履歷,人生也是如斯。

探測器上攜帶了代表人類文明的問候
若是不出不測,而且參照觀光者1號的履歷,2號探測器有可能在年末進步入星際空間;若是沒有古跡發生,2025年之后探測器上的所有儀器城市斷電,核電池工作了快要50年擺布也差不多歇菜了,NASA也完全掉去對它們的節制。歸正天很高,任它們飛吧。

兩艘觀光者探測器先后飛出日球層頂,再過幾年就要徹底說拜拜了,感受這是生離死別一般再也見不到了,但這種不雅點有可能是錯誤的。我們也不解除再過了若干年,航天手藝有了革命性的沖破,說不心猿意馬還能追上它們,這不是沒有可能。
NASA有無后續打算?
在觀光者探測器之前,美國宇航局還發射了兩艘行星際飛船,別離為前驅者10號和11號。
2003年,前驅者10號在距地122億公里外掉去聯系。2011年的時辰,前驅者11號距離我們80個天文單元以上,半斤八兩于119億公里。

四年夜行星際探測器前出太陽系的示意圖
因為兩者的速度不敷快,每年只進步3億公里擺布,按觀光者1號抵達日球層頂121個天文單元估算,兩艘前驅者探測器今朝還沒有達到日球層頂的位置。兩者前出太陽系的偏向相反,一個朝銀河系中間,另一個背著銀河系中間進步。

新視野號
下一個最有但愿分開日球層頂的探測器應該是新視野號了,今朝距離地球年夜約63.5億公里,正接近第一個柯伊伯帶天體2014 MU69,估計在2019年1月抵達。
到今朝為止,NASA還沒有新的太陽系外側軌道天體摸索打算,新視野原本還有一個姊妹探測器,后來打算被打消。因為NASA的核電池數目不敷,導致使命被推遲,而一旦錯過2008年至2009年的窗口,那么探測器不克不及借力木星引力彈弓,前去柯伊伯帶至少要增添4至5年的時候,最終使命被棄捐。
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