這是兩艘旅行者飛船進(jìn)抵太陽系邊界的示意圖
在太空飛行的旅行者1號(hào)飛船
北京時(shí)間12月15日消息，美國宇航局的“旅行者”1號(hào)飛船在經(jīng)過長達(dá)33年的長途跋涉，飛行超過110億英里(約合177億公里)之后，目前已經(jīng)接近太陽系邊緣。12月13日，美國宇航局宣布，該飛船將在未來四年內(nèi)穿過太陽系邊界，首次進(jìn)入恒星際空間。
目前，旅行者1號(hào)飛船在其所處位置進(jìn)行的測量顯示，此處的太陽風(fēng)粒子速度幾乎接近靜止。太陽風(fēng)是太陽發(fā)出的強(qiáng)烈的高速帶電粒子流。宇航局的科學(xué)家們認(rèn)為太陽風(fēng)粒子速度的這種突然下降顯示這里是一個(gè)邊界區(qū)域：太陽風(fēng)粒子在此已經(jīng)遭遇到了宇宙恒星際空間的更強(qiáng)大粒子流的阻擊。
來自帕薩迪納加州理工大學(xué)的旅行者飛船項(xiàng)目的科學(xué)家愛德華·斯通(Ed Stone)說：“很顯然，太陽風(fēng)被逼到了角落。旅行者1號(hào)正接近恒星際空間。”
旅行者1號(hào)于1977年9月5日發(fā)射升空，其最初的設(shè)計(jì)目的是考察木星和土星。但之后一直保持良好的工作狀態(tài)，迄今已經(jīng)在太空飛行近177億公里。
2004年，旅行者1號(hào)飛船穿越了太陽系的終端激波區(qū)(termination shock)，這里是太陽風(fēng)由于接觸到星際介質(zhì)而開始減速的區(qū)域。太陽風(fēng)粒子的運(yùn)行速度在此首次降至亞音速，并由于撞擊摩擦而導(dǎo)致升溫。終端激波區(qū)外側(cè)的區(qū)域，也就是目前旅行者1號(hào)飛船所處的位置，稱為太陽風(fēng)鞘(heliosheath)。而太陽系的正式邊界被稱為“太陽風(fēng)層頂”(heliopause)。
太陽風(fēng)鞘標(biāo)志著太陽影響力的邊緣，這里存在強(qiáng)烈的不穩(wěn)定震蕩，科學(xué)家們將這里稱作太陽的“影響力邊界”。而一旦旅行者1號(hào)飛船穿過太陽風(fēng)鞘并最終突破太陽風(fēng)層頂，那么它就可以從嚴(yán)格意義上說進(jìn)入了恒星際空間。目前，飛船的速度高達(dá)每小時(shí)61155公里。
美國宇航局認(rèn)為，旅行者1號(hào)飛船將在2014年之前穿越這一邊界層。官員們表示，一旦飛船穿過邊界，它目前所處環(huán)境中那種被加熱的粒子數(shù)量將迅速下降，取而代之的將是星際空間的低溫粒子。
旅行者1號(hào)上有一臺(tái)設(shè)備，稱為“低能帶電粒子探測設(shè)備”。它將記錄飛船周圍環(huán)境中粒子的速度。在2007年8月，這個(gè)儀器記錄到太陽風(fēng)像一陣穩(wěn)定的強(qiáng)風(fēng)一樣，以將近21萬公里的時(shí)速掠過飛船而去。但從那以后，它們的速度就開始逐漸下降，時(shí)速的降幅約每年72420公里。
今年6月份，旅行者飛船上的太陽風(fēng)探測器報(bào)告太陽風(fēng)的速度值降到了零?？茖W(xué)家們于是對儀器進(jìn)行了檢查，以便確定它沒有出現(xiàn)故障。因?yàn)檫@有點(diǎn)讓人感到難以置信。
羅德·德克是負(fù)責(zé)飛船低能帶電粒子探測設(shè)備的科學(xué)家，來自馬里蘭州約翰·霍普金斯大學(xué)應(yīng)用物理實(shí)驗(yàn)室(APL)，他說：“當(dāng)我確信我們確實(shí)記錄到了零速度時(shí)，我感覺太驚訝了。旅行者1號(hào)已經(jīng)開足馬力工作了33年的宇宙飛船，而現(xiàn)在它又準(zhǔn)備帶給我們?nèi)碌捏@喜了。”
關(guān)于這一事件的詳細(xì)情況已經(jīng)在于舊金山舉行的2010年秋季美國地球物理學(xué)聯(lián)合會(huì)會(huì)議上作了報(bào)告陳述。
旅行者1號(hào)是1977年升空的一對孿生探測器的其中之一。1977年的8月20日，在旅行者1號(hào)升空前的幾個(gè)星期，美國宇航局發(fā)射了旅行者2號(hào)飛船，其設(shè)計(jì)目標(biāo)雄心勃勃，將先后對木星、土星、天王星和海王星進(jìn)行考察。這兩艘飛船都采用了核動(dòng)力。
盡管旅行者2號(hào)首先升空，但是由于軌道設(shè)計(jì)不同，它的運(yùn)行速度較慢，并且飛行路線也不一樣。在相繼完成行星探測任務(wù)后，旅行者1號(hào)飛船繼續(xù)向北飛行，而旅行者2號(hào)則向偏南方向飛行，它們將分別從太陽系平面上下兩側(cè)穿越恒星際邊界。
旅行者2號(hào)目前距離太陽約88億英里(約合141億公里)，目前的飛行速度約為每小時(shí)56330公里。根據(jù)美國宇航局官員的說法，在未來不久，旅行者2號(hào)也將抵達(dá)太陽系邊界。
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