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“旅行者”姊妹航天器40年成就精彩回放

科普小知识2022-07-23 13:05:54
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目前,“旅行者1号”已经越过太阳系边缘进入星际空间,成为飞行时间最长的航天器。旅行者2号也正在接近太阳系的边缘,并且已经成为唯一一艘访问太阳系四大行星的宇宙飞船。来源:美国航天局官方网站

1977年9月5日和8月20日,“旅行者1号”和“旅行者2号”宇宙飞船分别从肯尼迪航天中心发射,相隔两周,成为离地球最远的姐妹宇宙飞船。从此,人类对太阳系的认知进入了一个全新的阶段。

最近一周,美国举行了各种活动来纪念“旅行者”行动40周年。除了特别制作的大型纪录片《远航:太空旅行者》,美国航天局还让电视观众回顾了两个航天器的主要成就和幕后故事,并于9月5日举行了特别纪念活动,向航天器发送精心挑选的问候和祝福。

随着各种活动的开展,“航海家1号”和“航海家2号”的精彩时刻又回到了公众的视野。

给行星天文学带来革命性的变化

根据科学家的预测,四大行星(土星、木星、天王星和海王星)在旅行者号发射后的某个时间形成了一个176年的几何阵列。经过仔细的计算,研究人员选择了当时的两个时间点作为发射窗口,允许两艘宇宙飞船以很少的燃料和四颗行星的引力加速进入预定轨道。

当时,美国宇航局的科学家面临着资金和技术等多重困难。由于缺乏资金,尼克松总统只希望航海家号宇宙飞船运行五年,去参观两个主要的行星。为了省钱,美国宇航局还创新性地开发了各种技术。例如,为了保护航天器免受空间辐射,他们使用厨房用具中常用的铝线圈将电缆包裹在“旅行者”体内经过多次努力,美国宇航局终于筹集到了足够的资金,赶上了近200年前的行星校准机会,允许两个航天器在12年内成功访问四个行星,完成了一个需要30年才能完成的任务。

在过去的40年里,这两个宇宙飞船给人类带来了科学上的惊喜,第一次近距离拜访了土星、木星、天王星和海王星。在对木星及其卫星的近距离访问中,第一次在木卫二上观察到火山活动,木卫二是一颗不同于地球的行星。在欧罗巴表面下发现了一片液态水的海洋;天王星十个卫星的发现……由于航海家号宇宙飞船的这些新发现,天文学教科书被广泛改写,行星天文学经历了革命性的变化。

向“外星人”发送人类文明信息

1990年的情人节,在距离地球64亿公里的地方,航海家1号将相机对准地球,从太阳系边缘捕捉到了地球的独特图像:人类生命的家园只是浩瀚星系中的一个蓝点,微不足道。

航海家姐妹号宇宙飞船从设计之初就被赋予了神圣的使命——将数十亿年的人类文明带入太空。两个宇宙飞船都携带了特殊的黄金唱片和播放器,唱片的音质在10亿年内不会恶化。专辑包括人类和其他生物的各种声音,27首世界著名歌曲,太阳系行星图片,长城和人体器官等世界著名地方的图片,55种世界方言等。它以不同的方式向“外星人”表达问候。

“旅行者”任务经理之一卡尔·萨根参与了这张唱片的制作。他把他儿子的声音录在唱片上。那时,他6岁的儿子说,“你好,我们是地球上的孩子”。

今年9月5日,在航海家号宇宙飞船发射40周年庆典上,在《星际迷航》电影中扮演柯克船长的威廉·夏特纳宣读了祝福:“我们的友谊横跨星空,你并不孤单。”这份来自许多网友的祝福,被送到了距离地球130亿英里的“航海家1号”,用沙特纳浑厚的声音向他们致敬。

为空间探索留下宝贵的技术遗产

对于成长于20世纪70年代和80年代的人来说,他们最记得的不是阿波罗登月,而是“旅行者1号”和“旅行者2号”的发射以及他们随后对主要行星的访问。结果,许多天文学家走上了太空探索的职业道路。亚利桑那州立大学行星科学家吉姆·贝尔在一次采访中说,“旅行者”号宇宙飞船是他的行星科学指南。他们这一代人后来成为了火星探测器和卡西尼号等太空项目的骨干。

旅行者号飞船之前无法超越的另一项记录是,整个项目从构思到成功发射仅用了五年时间,成为美国宇航局最快的旗舰项目。美国国家航空和宇宙航行局发射的伽利略号、朱诺号、卡西尼号和其他未来空间飞行任务都是基于航海家号航天器积累的丰富技术成果。

现在,“旅行者1号”已经越过太阳系边缘进入星际空间,成为飞行时间最长的宇宙飞船。旅行者2号也正在接近太阳系的边缘,并且已经成为唯一一艘访问太阳系四大行星的宇宙飞船。据说,这两个航天器将继续运行约10年,他们携带的几个仪器仍在收集数据,给人类带来新的惊喜。

(北京,9月6日,《科技日报》)