立即下载 知乎日报 每日提供高质量新闻资讯

已经离开 40 年的「旅行者」1 号,刚刚在太空中又被唤醒了

图片:NASA

如何看待最近旅行者一号的重启?

太空精酿,【啤博士】成员/航天汪一只

尘封了 37 年、远在 211 亿公里之外的旅行者一号推进器,被成功唤醒!

2017 年 12 月 6 日北京时间 04:17 分,美国深空通讯网(DSN)实时工作状态 (©NASA/ 太空精酿)

笔者查询了 NASA 的深空通讯网三大基地的工作状态,恰好位于美国的 Goldstone 的 14 米口径深空通讯天线正在尝试与旅行者一号建立联系。它们基本每天都在保持与旅行者一号和二号的通讯。

旅行者一号已经在太空中旅行了40 年 3 个月又 9 天的时间。现在它距离我们实在太过遥远,即便是每秒钟三十万公里旅行的电磁波也需要经过19 个小时 35 分钟才能抵达,而等它反应过来并回复地球,就已经是 39 个小时之后了。地球与旅行者一号的距离,目前是,

21135668081458 米

谁也不曾想到,这个原计划只工作两年就算完成任务的探测器,竟然一直工作了 40 年,而且按照它现有的状态还能再工作 10 年!

它的秘密是放射性同位素钚 238 不断衰变产生的热量发电,这种原子弹副产品的核电池半衰期高达 88 年。

持续释放热量的钚 238 金属块 ©NASA

而早在 1980 年,旅行者一号在探测土星的任务时,几乎用尽了主推进器和四个备用推进器的所有能量,还是无法抵抗土星最大卫星土卫六的巨大引力影响,结束观察它时被甩出太阳系黄道平面,再也无力反抗。

不过人类并没有忘记它,40 年来从未终止过跟这个星际使者的联系。

旅行者一号现在已经处在太阳系上方 ©NASA

NASA 在 11 月 28 日刚刚做过一次测试,给旅行者一号发出命令:重启已经尘封了 37 年的推进器,工作哪怕只有 10 毫秒即可,证明相关仪器依然正常。

11 月 29 日即将过去,地面人员在焦急的等待中终于迎来了旅行者一号的回复:

四个备份推进器全部启动 10 毫秒工作正常。

全场泪奔!

因为所有人都很清楚,这恐怕是这个星际使者最后的能量,这距离最后永远的一别越来越近。

而与此同时,它的亲兄弟旅行者二号,现在仍在太阳系的另外一个方向飞行,依然在正常工作。

两位旅行者是 NASA 前期最著名的星际旅行计划 - 水手计划(Mariner Program)的收官之战,在水手一号到十号的任务中,实现了金星和火星的全面探测,创造了很多第一。

而水手十一号和十二号就成为探测木星和土星的两个任务,它们任务目标相同:至少探测木星,尽量探测土星。后来这两个任务被改名为旅行者一号和二号。

结果到了任务快要发射的时间,NASA 突然宣布:

我们决定让旅行者二号,在探测木星、土星之后,继续飞向天王星和海王星,最终冲出太阳系!

为了这个目标,原计划第二个发射的二号反而提前一步,在 1977 年 8 月 20 日世界协调时 14 点 29 分 00 秒准时乘坐巨大的泰坦三 E 火箭起飞。在发射过程中,火箭第二级工作时间比预计差了一秒,NASA 的轨道专家们立即沮丧地说:我们只能到木星了。

不过幸运的是,泰坦三 E 的第三级和第四级火箭全力工作,帮助旅行者二号赶上了这个千载难逢的机会。

旅行者二号起飞的瞬间 ©NASA

说千载难逢有点夸张,但这个真实的数字是,175 年!

航天器在深空旅行中几乎无法抵抗太阳的巨大引力影响,而必须借助各个行星挨个引力助推接力。但太阳系外侧行星的轨道周期实在太长,地球只需要一年就绕太阳一圈,但天王星却需要 84 年,而海王星更是需要惊人的 165 年。

实现木星、土星、天王星、海王星在太阳系大致同一侧、能遍访各个行星的机会,的确是 175 年才有一次!

旅行者二号遍访四颗行星的速度变化 ©NASA

从上图可以看出,只要低于蓝色的速度,航天器就会被太阳无情的减速并最终拖回来。因此旅行者二号必须实现一个又一个行星的精准接力,才能在访问它们的同时,最终被送出太阳系。

旅行者一号和二号的轨迹图,一号在土星后就被甩离太阳系,二号则继续拜访了天王和海王 ©NASA

可以说,旅行者二号创造的辉煌,对于最近的人类 5 代人而言,都是唯一一次在生命中可以见证的机会,下一次就到了 2140 年代,那是个对我们而言可以用科幻形容的未来。

而一号则没有它那么幸运,它不像二号对木星和土星只是浅尝辄止,而必须完成两兄弟最主要的使命:认真观察木星和土星,哪怕这个代价是最终被提前甩出太阳系。

老兵不死,只是逐渐凋零

旅行者一号和二号在它们的伟大生命中,为我们贡献出了太多的惊喜。

木星的巨大红斑,那里的风暴已经刮了 400 年 ©NASA

这么一个巨大的土星,如果扔到水里甚至会漂浮起来,因为它的密度竟然比水低,就像一个游泳圈一般 ©NASA

壮观无比的土星环近照配上颜色美丽无比 ©NASA

美丽纯粹的天王星,犹如天使的梦境一般纯粹©NASA

甲烷渲染的蓝色天王星,虽然处在太阳系的边缘,但它有巨大的风暴,数千公里宽的巨大云层©NASA

1990 年 2 月 14 日情人节,已经在太空中旅行了 13 年的旅行者一号早在 1980 年便被土卫六和土星巨大的引力甩出了太阳系的黄道平面,踏上注定离开太阳系的航程。此时它距离地球已经达到 60 亿千米,它在此时接到命令为太阳系各个行星拍一张“合影”,随后一张照片出现了这么一幕:地球仅仅是个不起眼的《淡蓝小点》(Pale Blue Dot)©NASA/JPL

著名天文学家、科普作家卡尔萨根曾经这么评论过这张照片:

“如果再看一眼那个光点,那是我们的家园,我们的所有。你所爱所知的每一人、所听说乃至所存在过的每一人,都在小点上度过一生。欢乐与痛苦,宗教与学说,猎人与强盗,英雄与懦夫,文明的创造者与毁灭者,国王与农夫,情侣、父母、儿童,发明家和探险家,崇高的教师,腐败的政客,耀眼的明星,至高无上的领袖,历史上所有的圣人与罪犯,都住在这里——它仅仅是一粒悬浮在阳光中的微尘。”

两位伟大的使者,依然在向着宇宙深处前行,与它们同往的,还有人类的希望与未来。

扫描二维码下载知乎日报

支持 iOS 和 Android
二维码下载知乎日报
阅读更多 南京大屠杀和我有什么关系? 下载 「知乎日报」 客户端查看更多