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射电望远镜获取旅行者1号无线电信号图像

科普小知识2022-07-12 13:52:16
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甚长基线阵列(VLBA)捕获了115亿英里航海家1号的图像信息。

美国宇航局声称旅行者1号已经成为第一个进入星际空间的人造物体,并将继续在宇宙中前进

旅行者1号目前的任务是探索太阳对旅行者2号影响的最远边界。

这种艺术想象展示了航海家1号和2号在日光鞘区的探索。太阳鞘是太阳圈末端冲击波之外的区域,在那里太阳风与星际物质相互作用以减速、压缩或产生湍流。

北京时间9月18日,美国宇航局最近发布了一张由超长基线阵列(VLBA)获得的旅行者1号无线电信号图像。超长基线阵列是美国国家无线电天文台的遥控无线电望远镜网络。科学家们还不能真正看到旅行者1号,但是他们可以探测到它的无线电信号。从获得的信息图像判断,航海家1号呈蓝点状。据说这张照片拍摄于今年2月21日。

“这张照片是由世界上最灵敏的地面望远镜拍摄的,显示了航海家1号的无线电信号,”美国宇航局喷气推进实验室航海家项目主任苏珊·多德说。"它看起来像黑暗海洋中的一个蓝点."

在此之前,航海家1号还向地球发送了一段录音,这段录音是在它进入星际空间时录制的。美国宇航局分析了录音,认为声音是由等离子体或电离气体的振动产生的,并被探测器上的等离子体波设备捕获。“当你听到这段录音时,请意识到这是一个历史事件,”航海家号等离子波研究项目的首席研究员唐·古奈特说。这是我们在星际空间制作的第一张唱片。"

“旅行者1号上面的设备已经探测到了两次这些振动,一次是在2012年10月至11月,另一次是在2013年4月至5月,”美国宇航局官员补充道。“科学家们注意到,他们每次见面都有一种上升的语调。这意味着密度的不断增加。”目前,仍有一个小组每天与两艘航海家号保持联系。由于旅行者1号已经离地球约120亿英里,信息传输需要17个小时。

旅行者1号是36年前作为钚动力探测器发射的。事实上,“旅行者1号”一年多前就进入了星际空间。直到最近,美国宇航局科学家才确定旅行者1号已经穿过太阳等离子体进入星际空间。“这是一个里程碑,是新旅程的开始,”美国宇航局喷气推进实验室航海家号任务的首席科学家爱德华·斯通说。

接下来,旅行者1号将面临一个全新的环境,探索它从未接触过的粒子和其他现象。作为人类的“星际大使”,航海家1号还携带了一张铜盘唱片,其中包括用55种人类语言录制的问候以及各种音乐和图片等。它的目的是向偶然相遇的“外星人”传达人类的问候。

旅行者1号有小型汽车那么大,携带着研究磁场、宇宙射线和太阳风的设备。去年,监测旅行者1号的科学家注意到一些奇怪的现象:太阳发射的带电粒子突然消失了。这表明旅行者1号可能接近突破太阳圈的边界。与此同时,科学家们还探测到来自太阳系外银河系的宇宙射线的峰值。

由于磁场线的方向没有可检测到的变化,研究小组推测已经离我们很远的探测器仍然在太阳圈内。太阳圈是太阳风吹向星际物质空间形成的气泡。航海家号的科学团队耐心地等待磁场方向的改变,相信这将是航海家1号穿越太阳圈边界的一个关键标志。然而,去年春天,一场突如其来的太阳风暴“回荡”在航海家1号周围的空间,促使科学家们确认航海家1号已经在去年8月越过了太阳圈的边界。

“我们花了10秒钟才最终意识到我们已经进入了星际空间,”爱荷华大学的科学家、航海家小组的唐·格尼拉说。格尼拉领导了这项研究,并在《科学》杂志在线发表了研究结果。

密歇根大学空间科学教授、前美国宇航局官员伦纳德·菲斯克说,这些新发现令人兴奋,但“现在下结论还为时过早”。“我们能再等一会儿吗?也许这会让我们更清楚地知道我们已经走了多远。”伦纳德·菲斯克没有参与这项研究。困扰他的是缺少磁场方向变化的数据。

相比之下,哈佛大学天体物理学家乔纳森·麦克道尔更为坦率,他说:“我不打算在一两年内相信这个结果,除非有确凿的证据证明它已经飞出了太阳系。”虽然大多数人认为旅行者1号已经飞离了太阳系,但事实上,它需要几千年甚至几万年才能告别太阳系中最边缘的彗星。

旅行者2号距离太阳大约95亿英里。在另一个方向到达太阳圈的边界还需要三年时间。最终,两个探测器都将耗尽核能,并在2025年前关闭所有设备。

旅行者号的星际任务

自从航海家1号和2号发射以来,36年已经过去了。两个探测器仍在向未知空间前进。他们最初的任务是探索木星和土星。在那里进行了一系列的探索之后,比如在木星的卫星上发现了活跃的火山活动,以及对复杂的土星环进行了近距离观察,他们的任务扩大了。旅行者1号利用土星作为一个“重力弹弓”来加速超过冥王星。旅行者2号继续探索天王星和海王星,成为访问这些系外行星的唯一探测器。目前,这两个探测器的共同任务是探索太阳影响的最边缘区域以及边界以外星际空间中的各种粒子和其他现象。

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