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仰望星空大概是每个人都做过的事 , 对于很多居住在城市里的人来说 , 因为城市严重的光污染 , 就算有闲暇晚上看看天空 , 最多也就能看见视星等靠前的那么些个天体 。
五十多年前 , 在将宇航员送入太空 , 探测器送上月球后 , 世界上对星空最有行动力的航天专家们就把目光投向了太阳系之外 。
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加里·弗兰德罗
1964年 , 喷气推进实验室的航空航天工程师加里·弗兰德罗通过对太阳系行星轨道的计算 , 在七十年代末 , 木星、土星、天王星、海王星和冥王星(现在被开除行星行列了)这五颗行星将能连接成一条直线 , 这是每隔175年才能遇见的窗口 。
如果趁着这次机会发射一颗合理规划轨道的探测器 , 就可以利用这些行星一次次完成引力弹弓加速 , 顺便探测这些路过的行星 。
第二年喷气推进实验室正式成立小组对这个概念进行探讨 , 与向每个行星发送单独的探测器相比 , 这个想法确实可以在更短的时间和更少的成本下 , 完成对地球外侧行星的探测 。
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1969年 , 正值阿波罗11号成功登月的NASA成立了地外行星工作组 , 小组认为应该把这个任务分成两部分执行 , 每次探测三个行星 , 这个计划被称为Grand Tour(壮游 , 伟大的旅程) , 很熟悉的感觉有没有 , 2016年三贱客跳槽到亚马逊的新节目就是这个名字 。
这个计划将在1977年发射第一颗探测器访问木星、土星和冥王星 , 而另一颗探测器将在1979年发射升空访问木星、天王星和海王星 。 与单次走完五星的Grand Tour相比 , 这将使总的任务时间从13年缩短到7年半 。
这年8月3日 , 23名科学家联名向白宫提交Grand Tour计划 , 获得了时任美国总统尼克松的支持 。 1971年项目组提交任务预算 , 大约需要9亿美元 , 顺便单独花1亿美元研制新型深空探测器 , 这时国会老爷们再次经典演绎一番 , 因为才批准航天飞机研制计划 , 阿波罗计划的钱还在持续的烧 , 伟大旅程计划被直接砍掉 。
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水手号任务
科学家们只好退而求其次 , 拿水手号计划的探测器改出两颗探测器 , 只探测木星和土星 , 任务成本降到了八亿美元之内 , 那个年代疯狂烧钱的NASA再次梦想成真了 。
首发探测器被命名为JST:旨在探测木星、土星和土卫六 , 第二颗为JSX:作为JST的备份星 , 如果JST发射顺利的话 , JSX就可以飞掠木星和土星后前往天王星和海王星 。
发射日子定在了1977年的下旬 , 虽然是两颗姊妹星 , 但是JSX针对飞掠观测泰坦星做了专门的优化 。 在这年的三月 , 作为趁着170年一次五星对齐 , 飞掠完探测目标奔向太阳系外的两颗探测器 , 科学家们很不情愿将两颗伟大的探测器叫“水手-木星-土星JST”和“水手-木星-土星JSX”如此枯燥的名字 , 他们决定重命名 。
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制作完成的探测器
距离发射只有四个月时 , 名字终于确定 , JST改为“旅行者一号” , JSX改为“旅行者二号” 。
1977年8月20日 , 备份星旅行者二号先行出发 , 16天后的9月5日 , 旅行者一号紧随其后 。
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旅行者的计算机使用的是维京号探测器的改进版本 , 内存只有68 kb , 虽然听起来挺荒谬的 , 但是在当年 , 这是最先进的技术 。 它的主要工作就是命令解码 , 对各个设备进行故障检测和修正任务表 , 并且要通过调整姿态控制天线指向 , 让抛物面天线始终对准地球方向 , 借助太阳进行修正 。分页标题#e#
尽管旅行者二号先出发十六天 , 但是一号和二号在逃逸地球引力后的环日轨道有所不同 , 二号更加圆 , 一号的椭圆形轨道离心率更大 , 造成一号比二号更早的到达木星和土星 。
当旅行者一号在1980年11月抵达土星后 , 二号直到次年8月才抵达 , 因为旅行者一号对土卫六泰坦的顺利飞掠探测 , 二号取消备份星的作用 , 加速开启了自己伟大的旅程 。
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因为携带的核电池出发时只有470瓦 , 在探测完木星和土星后 , 核电池输出功率降低至三百余瓦 , 导致部分设备开始陆续关机 , 将更多的电力留给通信系统 , 保证和地球的稳定联系 。
现在 , 已经离开太阳系的旅行者们电池输出功率已经不足200瓦 , 11台设备目前只有4台还在工作;但这样也不能改变钚放射性同位素电池不断衰减的现实 , 只能在保持通信的情况下 , 使用一些低功率仪器 。
在2013年拍摄完最后一张照片后 , 旅行者一号的相机就再未打开 , 只有低能带电粒子仪、宇宙射线子系统、磁力仪和等离子波子系统尚在发光发热 。
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已经飞行43年零十二天的旅行者 , 截至昨天总里程已经达到了150.6 AU , 也就是225 亿公里;它目前的速度是16.9 km / s , 按照科学家保守估计 , 它将在2025年再也无法支持起一台科研设备的工作 。
从那以后 , 它的电力只能和地球保持联系 , 了解它的情况 , 它们就像一个耳目健全的人 , 心力却衰弱到无法支持 , 对外界毫无感知 , 只能通过无线电和地球一问一答 , 内容不再是任何科研数据和任务清单 , 互相接收到的电波只能说明对方还在 。
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飞向星际空间的旅行者一号
在保持目前的速度和方向下 , 2036年它发回最后一束电波时 , 距离我们310亿公里远;它永远也到不了离太阳系最近的比邻星 , 一万八千多年后 , 它的航行距离将达到一光年 , 此时和比邻星达到最近距离 , 从比邻星的侧面3.21光年处飞过 , 100万年之后将离太阳约50光年 。
在宇宙尺度上 , 这只是刚刚能和隔壁行星系串门罢了 , 希望未来的星际航海者们能将它们俩超越 , 否则两位旅行者只是地球文明留给宇宙的纪念碑 。 (图片来自网络 , 如侵删)
【加里·弗兰德罗|寿命仅剩16年,速度达到每小时6万公里的旅行者,还能飞多远?】
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来源:(LetFly)
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标题:加里·弗兰德罗|寿命仅剩16年,速度达到每小时6万公里的旅行者,还能飞多远?