离地球最远的航天器是?
“前进!不择手段地前进!”——然后成为距离地球最远的航天器!
离地球最远的航天器正是“旅行者一号”。
它在2023年4月已经距离地球14亿英里(23亿千米)了。
【图解:旅行者一号和旅行者二号。图源:brownspaceman(上)Tech Digest(下)】
旅行者一号和它的孪生兄弟旅行者二号,在1977年被先后16天发射。这两艘航天器都飞过了木星和土星。旅行者二号还经过了天王星和海王星。现在,两位旅行者都在星河间漫步畅游。
在2012年穿过日球层顶之后,旅行者一号正式成为离开太阳系的第一艘飞行器。
在2021年,它向地球发射了一条穿越星际时听到的微弱的,毫无起伏变化的机器的嗡嗡声。
其实,有一个奇妙的事实,每年中总有几个月,旅行者航天器都会向着靠近地球的方向移动。
这是地球围绕太阳公转引起的。在公转时,我们远离航天器(正如它们也在远离我们,这是相对运动)。然后,我们绕过太阳的时候,又接近它们。所以每年我们与旅行者们的距离会短暂地变小。
(图解:旅行者号回眸拍下的地球——“暗淡蓝点”。图源:ScienceAlert。)
旅行者之始
两架旅行者号航天器都设计于上世纪70年代初。特别的是,它们的飞行利用了太阳系行星每176年才会出现一次的罕见几何排列(这时木、土、天王和海王星运行到太阳同一侧的特定空间中。——译者注,下同),这个排列使得旅行者们可以借助“引力弹弓”效应,从一颗行星弹射到另一颗行星。
在1979年1月,旅行者们获得了木星的图片。同年四月初,旅行者一号与木星近距离会面了;四月末,旅行者二号接过了接力棒,它与木星的一直相伴到八月。
总的来说,它们俩拍下了木星及其五颗主要卫星的33000多张照片。
(图解:旅行者二号拍下的木星。图源:NASA。)
然后,旅行者们向着更远处进发——当它们被发射时,从来没有哪艘航天器去过比土星更远的地方,那里距离地球有10个天文单位(天文单位,AU,地球与太阳的距离为1天文单位)。去土星的这四年旅程,无疑是“人类的一大步”。两位旅行者在1980年11月和1981年8月先后9个月到达了土星,之后,旅行者一号启程离开太阳系,而旅行者二号继续完成与后两颗行星的相遇之约——它在1986年1月掠过天王星,1989年8月到达海王星。
【图解:(最上方小体字)发射于1977年,旅行者们已经完成了外行星的旅程(图中央),现在正在前往星际空间(图底)。旅行者一号正在离开日球层,这是指太空中受太阳气体及磁场影响的区域,距离太阳190亿千米(图左)。
(最下方从左至右,由上到下)太阳,地球,火星,小行星带,木星,土星(10天文单位),天王星(20天文单位),海王星(30天文单位),柯伊伯带,冥王星。
蓝线为旅行者一号轨迹,粉线为旅行者二号轨迹。图源:Futurism。】
旅行者们一直在路上
旅行者号人物的工程科学家爱德华·斯通(Ed Stone)在几年前告诉Earthsky的采访者说,在建造这两艘航天器时,我们配备了“后备支援”系统——它有着足够多的能源——保证旅行者们能始终前进。
旅行者们确实矢志不渝地走着啊——它们已经走了四十多年了。
【图解:1977-2030年“旅行者一号”在地球上空的飞行轨迹。图源:维基媒体共享(Wikimedia Commons)汤鲁恩(Tomruen)】
在2017年,一些天文学家使用哈勃望远镜来观测旅行者们的旅行轨迹。
再过40000年——那时两艘航天器早已不再运转——旅行者一号将从骆驼座格利泽445恒星旁的1。6光年滑过,旅行者二号将与仙女座的罗斯248恒星隔着1。7光年擦肩而过。
(图解:哈勃望远镜拍下的仙女座棒旋星系。图源:omega-level。)
本文要旨:在1977年,旅行者一号和旅行者二号被先后16天发射。旅行者一号是目前距离地球最远的航天器。
相关知识
日球层(heliosphere)指的是是太阳的磁层、天体层和最外层大气层——它像一个巨大的泡泡。用等离子体物理学的术语来说,它是太阳在周围星际介质中形成的空腔。日球层的“气泡”在来自太阳的等离子体的作用下不断“膨胀”,这些等离子体就是所谓的太阳风。在日球层之外,太阳等离子体就要让位给那些渗透到银河系中的星际等离子体了。作为行星际磁场的一部分,日球层保护太阳系免受大量宇宙“致电离辐射”的影响;但不带电的伽马射线却不受限制。日球层的名字很可能是由亚历山大·J·德斯勒创造的,他在1967年的一份科学文献中第一次使用这个词。
研究日球层的学科是太阳物理学,这个学科包括空间天气和空间气候。
海王星是太阳系的第八颗行星,也是太阳系中已知最远的行星。它是太阳系中直径第四大的行星,质量第三大的行星和密度最大的巨行星。它的质量是地球的17倍,质量略高于它的姊妹——天王星。
(图解:海王星。)
海王星的密度比天王星更大,体积也更小,因为它巨大的质量会对大气层产生更强烈的引力压缩。海王星主要由气体和液体组成,没有明确的固体表面。这颗行星每164。8年绕太阳运行一次,与太阳间的平均距离为30。1天文单位。它的名字来自罗马神话中的海王尼普顿(Neptune),代表了海王的三叉戟。
BY:Editors of EarthSkyand
FY: Stella Zhang(张姝铃)
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选文:天文志愿文章组-
翻译:天文志愿文章组-Stella Zhang(张姝铃)
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终审:天文志愿文章组-零度星系
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美观:天文志愿文章组-
参考资料
1.WJ百科全书
2.天文学名词
3.原文来自:https://earthsky.org/space/what-is-the-most-distant-man-made-object-from-earth/
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本文由天文志愿文章组- Stella Zhang(张姝铃)翻译自文章作者Editors of EarthSkyand的作品,如有相关内容侵权,请在作品发布后联系作者删除.
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