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旅行者1號

旅行者1號(英文名稱:Voyager 1)是美國研制的一個外太陽系空間探測器,重722千克,于1977年9月5日12時56分0秒(UTC時間)發射,是有史以來距離地球最遠的人造航天器,也是第一個離開太陽系的人造飛行器。受惠于幾次的引力加速,旅行者1號的飛行速度比現有任何一個航天器都要快些,這使得較它早兩星期發射的雙胞胎姊妹探測器旅行者2號永遠都不會超越它。旅行者1號現時已經進入太陽系最外層邊界,目前處于太陽影響范圍與星際介質之間。

中文名稱旅行者1號英文名稱Voyager 1
研制國家美國質量721.9千克
探索目標木星、土星和外太陽系空間發射時間1977年9月5日12時56分0秒
發射場卡納維拉爾角空軍基地運載工具大力神3號運載火箭

任務概要

旅行者1號最初計劃屬于美國水手號計劃的最初試驗,它的設計利用了屬于當時的新技術引力加速。幸運的是,這次任務剛巧碰上了176年一遇的行星幾何排列。航天器只需要少量燃料以作航道修正,其余時間可以借助各個行星的引力加速,以一艘航天器就能造訪太陽系里的四顆氣態巨行星:木星、土星、天王星及海王星。兩艘姊妹船旅行者1號及旅行者2號就是為了這次機會而設計,它們的發射時間是被計算過以便盡量充分利用這次機會。亦拜這次機會所賜,兩艘航天器只需要用上12年的時間就能造訪四個行星,而非一般的30年時間。

兩艘旅行者號探測器,都是以三塊放射性同位素溫差發電機作為動力來源。這些發電機已經大大超出了起先的設計壽命,一般認為它們在大約2020年之前,它們仍然可提供足夠的電力令太空船能夠繼續與地球聯系。

在順利地借助了木星的引力后,旅行者1號朝土星的方向進發。旅行者1號于1980年11月掠過土星,于11月12日最接近土星,距離土星最高云層124000公里以內。旅行者1號探測到土星環的復雜結構,并且對土衛六上的大氣層進行了觀測。由于發現了土衛六擁有濃密的大氣層,噴氣推進實驗室的控制人員最終決定了讓旅行者1號駛近一點土衛六進行研究,并隨之終止了它繼續探訪其余兩顆行星。結果造訪天王星和海王星的任務只得交予旅行者2號。這次靠近土衛六的決定使旅行者1號受到了額外的引力影響,最終使旅行者1號離開了黃道,終止了它的探索行星任務。

在2011年2月,就有跡象表明,旅行者1號已在之前某個時刻抵達了太陽系邊緣的“過渡區”,這個過渡區就是太陽系與星際空間最后的交界處。旅行者1號已抵達邊界處,也就是說,它將很快進入星際空間了。

一旦進入星際空間,旅行者1號將需要4萬年的時間才能抵達下一個行星系。

至于旅行者1號上的電池,科學家說,探測器上攜帶兩枚核電池,能夠保證它繼續飛行至2025年。一旦電池耗盡,旅行者1號將繼續向銀河系中心前進,再也回不來了。

飛行歷程

1977年9月5日12點56分,旅行者1號成功發射。

1977年12月,旅行者1號趕上了率先一步離開地球的雙胞胎兄弟“旅行者2號”。

1978年9月,旅行者1號離開小行星帶。

1979年3月,旅行者1號到達木星最近距離處,拍攝到木星背陽面的極光。

1980年11月,旅行者1號到達土星最近距離處,發回萬余幅彩色照片。

1989年,旅行者1號向銀河系中心方向前進。

2011年3月9日,旅行者1號位于距離太陽大約116.406個天文單位,以光速往來航天器和地球間的無線電訊號耗時16.13個小時旅行者1號相對速度是17.062公里/秒或61452公里/每小時。每年約3.599天文單位,比姊妹號旅行者2號快了10%。

2012年5月,旅行者1號已到達太陽系邊緣。

2013年8月,NASA仍未確定旅行者1號是否飛出太陽系。

2013年9月13日,NASA正式確認旅行者1號進入恒星際空間,尚屬于太陽系中。

2014年9月13日,NASA確認旅行者1號已經離開太陽系,正在飛向別的恒星。

拜訪木星

旅行者1號發射后,首次在1979年1月開始對木星進行拍攝。同年的3月5日,旅行者1號飛行至距離木星中心349,000公里的最近點。由于在如此近距離掠過,以及更佳的相機分辨率,旅行者1號在48小時的近距離飛行時間中,得以對木星的衛星、環、磁場以及輻射帶作深入了解及高分辨率拍攝。整個拍攝過程最終于同年4月完成。

兩艘旅行者號對木星及其衛星作出了不少重要發現,像是它的衛星、輻射帶以及發現木星竟有前所未見的行星環。最令人驚訝的是在木衛一上發現了火山活動。這個發現是在地球上從未觀察到的,就連先驅者10號先驅者11號也并未觀察到。

拜訪土星

在順利地借助了木星的引力后,旅行者1號朝土星的方向進發。旅行者1號于1980年11月掠過土星,于11月12日飛行至距離土星最高云層124,000公里以內的位置。航天器探測到土星環的復雜結構,并且對土衛六上的大氣層進行了觀測。由于發現了土衛六擁有濃密的大氣層,噴氣推進實驗室的控制人員最終決定了讓旅行者1號駛近土衛六以進行研究,并隨之終止了它繼續探訪其余兩顆行星。結果造訪天王星和海王星的任務只得交予旅行者2號。這次靠近土衛六的決定使旅行者1號受到了額外的引力影響,最終使旅行者1號離開了黃道,終止了它的探索行星任務。

日球層頂

由于旅行者1號正向星際間的太空進發,探測器上的儀器將會繼續對太陽系進行研究。噴氣推進實驗室的科學家們正使用載于船上的等離子體波實驗來驗證日球層頂的存在。

美國約翰·霍普金斯大學應用物理學實驗室的科學家們相信旅行者1號于2003年2月已經進入了終端震波區域。但有些科學家在2003年11月6日的著名科學雜志《自然》上表示質疑。而在2005年5月25日早上,在新奧爾良舉行的美國地球物理學會(AGU)一個科學會議上,艾德?斯托恩博士呈上了旅行者1號已于2004年12月離開了終端震波的證據“SH22A-01”。由于船上的太陽風檢測器早于1990年停止運作,所以這次討論在數月后仍未得出結論,只好期待其他資料到手為止。最終美國宇航局于2005年5月發新聞稿,說大家已經有共識旅行者1號正處于日鞘。科學家們相信航天器會于2015年到達日球層頂,即太陽系的邊緣。

旅行者唱片

旅行者號攜帶的銅質磁盤唱片

圖:旅行者號攜帶的銅質磁盤唱片

旅行者1號上攜帶了一張銅質磁盤唱片,內容包括用55種人類語言錄制的問候語和各類音樂,旨在向“外星人”表達人類的問候。唱片有12英寸厚,鍍金表面,內藏留聲機針。55種人類語言中包括了古代美索不達米亞阿卡得語等非常冷僻的語言,以及四種中國的語言(中文、粵語、閩南語、吳語)。問候語為:“行星地球的孩子(向你們)問好”。唱片還包括了以下內容:

時任聯合國秘書長庫爾特·瓦爾德海姆的問候。

時任美國總統卡特的問候,內容是:“這是一份來自一個遙遠的小小世界的禮物。上面記載著我們的聲音、我們的科學、我們的影像、我們的音樂、我們的思想和感情。我們正努力生活過我們的時代,進入你們的時代。”

一個90分鐘的聲樂集錦,主要包括地球自然界的各種聲音以及27首世界名曲,其中有中國古琴曲《流水》、莫扎特的《魔笛》和日本的尺八曲等。

115幅影像,包括太陽系各行星的圖片、人類生殖器官圖像及說明等。

另外,唱片封套上也包括了一塊高純度的鈾238。由于已知其衰變為钚239的半衰期約為41.7億年,這樣捕獲此唱片的外星生命即可據此推算出探測器的發射日期。

旅行者1號
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最新更新:2015-07-23 15:22
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