“旅行者1号”:神奇穿越37载(2)
这一消息引发科学界广泛讨论。“还远不能说‘旅行者1号’已经飞出太阳系。”8月11日,在河北师范大学物理学院,密切关注这一事件的空间科学与天文学系教授李冀表示,虽然天文学界还没有形成对太阳系边界的普遍共识,但可以肯定的是,“旅行者1号”1977年开始从地球出发,走了37年,也才走过100多个天文单位,“折合光速仅飞行了20多小时的距离,还不到太阳系引力半径的1/400,离真正飞出太阳系仍然很遥远。”
爱德华·斯通也持谨慎看法:“虽然目前还没有确凿证据完全支持‘旅行者1号’已经飞出太阳系,但可以肯定的是,它已经进入了星际空间。”
“日球层的外部便是星际空间,也就是恒星与恒星之间一个弥漫着稀薄的被称作等离子体的带电粒子区域。”李冀解释,日球层也称为日光层,是太阳吹出的带电粒子向外扩张过程中形成的。
它就像宇宙中一个巨大气泡,太阳和太阳系的行星处于“气泡”内。李冀认为,日球层距离地球约100-160个天文单位,因此从这个意义上可以说“旅行者1号”已经进入星际空间。
尽管“旅行者1号”是否飞出太阳系的争论还在进行中,但37年时间里飞行180亿千米的距离,使“旅行者1号”成为飞越距离最远的人类探测器。
176年一遇的天文奇迹
按现在的标准来看,“旅行者1号”的电子系统只能算古董级别。它的主计算机采用Intel4004处理器,运行频率0.108MHz,主内存只有68KB,同时还携带着磁带录音机等“上个世纪”的设备,现在我们使用的任何一台智能手机的处理能力就超过其数万倍。
1977年9月5日,“旅行者1号”在佛罗里达州卡纳维拉尔角基地发射升空。“拜176年一遇的难得机遇所赐,‘旅行者1号’飞行速度比现有任何一个飞行器都要快。”李冀感慨其从而成为离太阳最远的航天器。“如果单靠探测器自身动力,即便采用当今世界最先进的技术也是不可能的,更谈不上创造天文史上的奇迹。”
幸运的是,1965年,分析专家盖瑞·弗兰德罗曾研究发现,几颗大行星将进入一个罕见排列结构,借助引力弹弓技术,探测器飞行经过太阳系所有的大行星只需要9年。“这也就意味着,‘旅行者1号’每经过一颗行星,就能够增加一次速度,更快地飞向下一颗行星,而这种排列176年才会出现一次。”
于是,经过精心策划,NASA特别选择了176年一遇的行星几何排列时机进行发射。“在引力弹弓效应的加速作用下,‘旅行者1号’只需极少量燃料用于航道修正,其余时间均可借助各个行星的引力加速,实现一艘飞船就能造访木星、土星、天王星及海王星四颗气体行星。”李冀说,由此,“旅行者1号”只用9年时间就造访四颗行星,而非一般的30年时间。
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