远离地球180亿公里,飞行器发现了什么?太空探索是无用功吗?

关于太空探索 , 有人十分痴迷 , 有人十分畏惧 。 有人认为付出都是值得的 , 也有人认为是在白白浪费资源 。 因为以人类现有的科技水平 , 登陆火星都还是极大的挑战 , 更别说飞出太阳系外了 , 为什么会这么说呢?
一、冲出太阳系
将近半个世纪前 , 旅行者一号在大力神3号运载火箭的轰鸣声中不断升高 , 渐渐远离卡纳维拉尔角空军基地 , 乃至离开母星地球 。 这是人类历史上最伟大的事件之一 , 因为1977年是极为罕见的天文时期 , 太阳系中几大行星呈几何排列 。 意味着旅行者号能够通过这些行星的引力进行加速动作 , 用最少的燃料 , 一次性完成海王星、天王星、土星、木星的造访工作 。
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除了旅行者一号 , 还有姊妹探测器旅行者二号也在这个时期发射升空 , 选择不同的飞行路线进行宇宙探索 。
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由于路线选择不同 , 旅行者一号在探测了木星、土星后便往内太阳系外飞去 , 给太阳系行星拍下了第一张全家福 。 而旅行者二号则是相继完成了木星、土星、天王星与海王星这四大巨行星的探测 。 即便是科技发达的今天 , 人类的太空探测历史上 , 也只有旅行者二号近距离完成天王星和海王星的探测 。
在完成太阳系的探测后 , 旅行者号便被赋予了更大的使命:冲出太阳系!
二、太阳系远比人类想象中的要大
从1977年升空到2021年 , 旅行者一号已经在太空中飞行了大约230亿公里 。 由于上世纪太空技术的限制 , 设计在旅行者一号上的3块核桃料电池预计只能维持到2025年 。 从2007年开始 , 旅行者一号便因为电量问题开始陆续将部分机器关闭 , 进入断断续续的休眠状态 。
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这张图片 , 是旅行者一号在60亿公里外眺望母星时传回的照片 , 匆匆一瞥 , 可能将是最后的告别 。
而旅行者二号的状况明显要比旅行者一号要更好一些 , 时不时可以传回一些消息 , 如今已飞到了180亿公里外的地方 。
那么 , 旅行者一号和旅行者二号飞出太阳系了吗?
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目前 , 旅行者一号和旅行者二号都处在一个叫作“日球层顶”的位置 。 在人们的传统观念中 , 八大行星所在的范围就是太阳系 。 如果按照这个说法 , 那么旅行者号已经到达了这个范围的边界 , 随时“冲出太阳系” 。
但在实际上 , 太阳系的范围可不仅仅是八大行星 。 在太阳系形成之初 , 大量散落的周期彗星被抛出了内太阳系 , 形成了名叫奥尔特云的天体结构 。 奥尔特云内的周期彗星虽然远离太阳 , 但依然会围绕着太阳 , 属于太阳引力的作用地带 。
按照旅行者号17公里/秒的飞行速度 , 它们从日球层顶进入奥尔特云大约还需要300个地球年 。 而想要冲出脱离奥尔特云离开太阳系范围 , 至少需要3万年的左右的时间 。 或许到那个时候 , 人类已经在浩瀚的宇宙中变成历史 。
三、人类 , 危险!
人类无法冲出太阳系 , 也绝不只是距离和时间的因素 。 或许在未来 , 人类可以在火星等行星获取到改变现有科技的材料 , 将飞行速度进行数倍的提升 。 但这就意味着人类能够征服太阳系了吗?
旅行者二号在飞行至180亿公里处时 , 传回的数据显示 , 它遭遇了一堵人类难以想象的巨大火墙 。 我们人类目前探索的材料 , 在5000度的环境中就会融化掉 。 而旅行者二号遭遇的这道火墙 , 其温度最高可以达到5万摄氏度 , 是太阳表面温度的9倍!
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幸运的是 , 旅行者二号的旅行并不会因此而结束 。 虽然火墙温度极高 , 但其密度比较低 , 旅行者穿行火墙能接触到的粒子非常少 , 并不会因此汽化 。
除此之外 , 旅行者二号所携带的高能粒子探测器还发现 , 它已经到达了太阳风层顶 。
所谓太阳风 , 就是太阳产生的超高速带电粒子 。 这些粒子会朝着太阳系各个方向扩散 , 形成太阳风 。 我们在高纬度地区看到的极光 , 就是太阳风到达地球时 , 被地球磁场偏转的太阳风 。
太阳风会不断往外扩散 , 直到遭遇来自星际空间的高能辐射 , 形成一个“防护罩” , 这个防护罩就是我们所称的太阳风层顶 。 太阳风层顶和地球大气臭氧的作用类似 , 其为内太阳系抵御来自星际的辐射 , 如果没有它 , 即便是拥有大气臭氧的地球 , 遭遇的星际辐射也会提高70%左右 。