美飞船飞行33年 已接近太阳系边缘(图)

2010-12-15 14:19

这是两艘旅行者飞船进抵太阳系边界的示意图

美国宇航局的“旅行者”1号飞船在经过长达33年的长途跋涉，飞行超过110亿英里(约合177亿公里)之后，目前已经接近太阳系边缘。12月13日，美国宇航局宣布，该飞船将在未来四年内穿过太阳系边界，首次进入恒星际空间。

目前，旅行者1号飞船在其所处位置进行的测量显示，此处的太阳风粒子速度几乎接近静止。太阳风是太阳发出的强烈的高速带电粒子流。宇航局的科学家们认为太阳风粒子速度的这种突然下降显示这里是一个边界区域：太阳风粒子在此已经遭遇到了宇宙恒星际空间的更强大粒子流的阻击。

来自帕萨迪纳加州理工大学的旅行者飞船项目的科学家爱德华·斯通(Ed Stone)说：“很显然，太阳风被逼到了角落。旅行者1号正接近恒星际空间。”

旅行者1号于1977年9月5日发射升空，其最初的设计目的是考察木星和土星。但之后一直保持良好的工作状态，迄今已经在太空飞行近177亿公里。

2004年，旅行者1号飞船穿越了太阳系的终端激波区(termination shock)，这里是太阳风由于接触到星际介质而开始减速的区域。太阳风粒子的运行速度在此首次降至亚音速，并由于撞击摩擦而导致升温。终端激波区外侧的区域，也就是目前旅行者1号飞船所处的位置，称为太阳风鞘(heliosheath)。而太阳系的正式边界被称为“太阳风层顶”(heliopause)。

太阳风鞘标志着太阳影响力的边缘，这里存在强烈的不稳定震荡，科学家们将这里称作太阳的“影响力边界”。而一旦旅行者1号飞船穿过太阳风鞘并最终突破太阳风层顶，那么它就可以从严格意义上说进入了恒星际空间。目前，飞船的速度高达每小时61155公里。

美国宇航局认为，旅行者1号飞船将在2014年之前穿越这一边界层。官员们表示，一旦飞船穿过边界，它目前所处环境中那种被加热的粒子数量将迅速下降，取而代之的将是星际空间的低温粒子。

旅行者1号上有一台设备，称为“低能带电粒子探测设备”。它将记录飞船周围环境中粒子的速度。在2007年8月，这个仪器记录到太阳风像一阵稳定的强风一样，以将近21万公里的时速掠过飞船而去。但从那以后，它们的速度就开始逐渐下降，时速的降幅约每年72420公里。

今年6月份，旅行者飞船上的太阳风探测器报告太阳风的速度值降到了零。科学家们于是对仪器进行了检查，以便确定它没有出现故障。因为这有点让人感到难以置信。

罗德·德克是负责飞船低能带电粒子探测设备的科学家，来自马里兰州约翰·霍普金斯大学应用物理实验室(APL)，他说：“当我确信我们确实记录到了零速度时，我感觉太惊讶了。旅行者1号已经开足马力工作了33年的宇宙飞船，而现在它又准备带给我们全新的惊喜了。”

关于这一事件的详细情况已经在于旧金山举行的2010年秋季美国地球物理学联合会会议上作了报告陈述。

旅行者1号是1977年升空的一对孪生探测器的其中之一。1977年的8月20日，在旅行者1号升空前的几个星期，美国宇航局发射了旅行者2号飞船，其设计目标雄心勃勃，将先后对木星、土星、天王星和海王星进行考察。这两艘飞船都采用了核动力。

尽管旅行者2号首先升空，但是由于轨道设计不同，它的运行速度较慢，并且飞行路线也不一样。在相继完成行星探测任务后，旅行者1号飞船继续向北飞行，而旅行者2号则向偏南方向飞行，它们将分别从太阳系平面上下两侧穿越恒星际边界。

旅行者2号目前距离太阳约88亿英里(约合141亿公里)，目前的飞行速度约为每小时56330公里。根据美国宇航局官员的说法，在未来不久，旅行者2号也将抵达太阳系边界。