旅行者1号的深空轨迹（全文）

2013-09-13 14:26:59　来源: 爱活网(上海)有41人参与

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“这是一份来自一个遥远的小小世界的礼物。上面记载着我们的声音、我们的科学、我们的影像、我们的音乐、我们的思想和感情。我们正努力生活过我们的时代，进入你们的时代。”

这是“旅行者1号”携带的镀金唱片上，由时任美国总统卡特向太空发出的问候语。

北京时间2013年9月13日凌晨2:00，NASA通过新闻发布会正式确认，旅行者1号已经飞出太阳系，进入星际空间。它是历史上首次进入星际空间的人造飞行器。

“旅行者”该项目负责人爱德华·斯通相当激动，“这个成就如同人类第一次完成环球航行，或者第一次踏足月球表面一样。”他说道。

“旅行者1号”于1977年9月5日发射，在经历长达36年零7天的漫长旅行之后，终于脱离了太阳系，飞向更加深邃的深层空间，这是人类之前从未涉足的领域。一旦飞出太阳系，人类便可借助“旅行者1”号的眼睛首次从太阳系外观察地球。

176年一遇的发射

“旅行者1号”在1977年9月5日于NASA佛罗里达州卡纳维拉尔角基地发射升空，搭载它的是一枚泰坦3号E半人马座火箭。

这次任务经过精心策划，NASA特别选择了176年一遇的行星几何排列时机进行发射，这意味着旅行者1号只需要极其少量燃料用作航道修正，其余时间均可以借助各个行星的引力加速，以一艘飞船就能造访四颗气体行星：木星、土星、天王星及海王星。旅行者1号和2号就是为此而设计，它们的发射时间经过计算，以便充分利用这次机会。拜这次机会所赐，两艘飞船只需要用上12年的时间就能造访四个行星，而非一般的30年时间。

造访木星：第一次发现行星环

1979年1月，旅行者1号抵达木星轨道，开始对木星进行拍摄。1979年3月5日，它获得最佳拍摄时机，离木星只有349000公里。旅行者1号搭载了当时最好的摄像机和镜头，在近距离对木星进行了大量拍摄，48小时内，木星的卫星、环、磁场以及辐射带高分辨率照片尽收眼底，这也是人类第一次对木星进行高分辨率解读，整个拍摄过程在同年4月完成。

旅行者1号拍摄的木星光环，比地球上其它任何望远镜拍摄的照片都要清洗

旅行者1号和2号对木星及其卫星作出了不少重要发现，像它的卫星、辐射带以及发现木星竟有前所未见的行星环。最令人惊讶的是在木卫一上发现了火山活动——这是在地球上从未观察到的。

著名的木星大红斑，旅行者1号拍摄于1979年

图为木卫三，木卫三是太阳系中最大的卫星，表面遍布边缘清晰陨石坑

造访土星：首次观测到土卫六大气层

在顺利地借助了木星的引力后，旅行者1号继续朝土星的方向进发。1980年11月，旅行者1号掠过土星，11月12日最接近土星，距离土星最高云层124000公里以内。如此近距离的观测让旅行者1号又有了惊人发现，它探测到了土星环的复杂结构，并对土星的卫星——土六上的大气层进行了观测，结果发现了土卫六拥有浓密的大气层，且成飞相当复杂，控制人员最终决定了让旅行者1号驶近土卫六进行研究，并随之终止了它继续探访其余两颗行星。结果，造访天王星和海王星的任务只得交予旅行者2号。

旅行者1号飞船抵达土星系后拍摄了很多令人惊叹的照片，这颗气态巨行星拥有美丽的光环系统，上面照片是在旅行者1号飞船行将离开土星时拍摄的。

这张照片可以看到土星的两颗小卫星土卫三（上方）和土卫四（下方）和土星巨大的光环系统

回望来路：你好地球

目标是银河系中心的旅行者1号偶尔也有自己的闲暇时光。1990年，NASA指令旅行者1号飞船调转镜头，面朝即将告别的太阳系拍下了这些照片：

将照片拼接起来，合成了迄今仅有的一张以外部视角观察太阳系的全家福照 片。在旅行者1号当时的位置上，太阳系中的大行星都成了一个个暗淡的光点，其中地球和金星甚至还占不满一个像素。

旅行者1号1990年拍摄的著名照片——回望地球，在数十亿公里外看来，地球变成一个微小的点，出现在一条彩色射线带中。

电力供应只能持续到2020年

靠近土卫六的决定使旅行者1号受到了额外引力影响，最终离开了黄道，终止它的探索行星任务，NASA转而为其安排了“星际探索任务”，即飞出太阳系，进军深层空间。科学家估计，旅行者1号的电池能提供足够电力至2020年。从2007年开始，仪器将逐一因电力有限而停止运作；到2020年，开始关闭科学仪器；2025年以后，预计将没有足够电力供应任何单一的仪器。

由于旅行者1号临时改变任务，旅行者2号担负起了它的未尽工作。上述照片是旅行者2号拍摄的，时间是1986年，从中可以看到天王星宁静的蓝色。旅行者2号是迄今唯一造访过天王星和海王星的人类探测器。

旅行者2号还是人类迄今唯一造访过海王星的人类探测器，时间是在1989年，这颗蓝色的行星是太阳系中最遥远的大行星

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Intel 4004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，现在随便一台智能手机的处理能力就超过“旅行者1号”数万倍。但正是靠着这些简单的电子元件，“旅行者1号”默默的工作了将近40年，飞跃了整个太阳系，传回无数珍贵资料。

太阳系的尽头

在过去的36年里，旅行者1号在自己和太阳之间拉出了一道111亿英里的距离，它在太空中移动的速度能达到11英里每秒。这是一个如此遥远的距离，从旅行者一号向地球发送信息，地球控制中心需要17个小时后才能收到无线电的回音。

2005年5月，NASA宣布“旅行者1号”已经在2004年12月越过“星际介质”，进入日鞘。日鞘是太阳系外面的边界，分布在太阳风创造出的气泡边缘。

通过使用旅行者1号上的低能带电粒子仪（low-energy charged particle instrument），科学家们能够测算出太阳风是如何“轻拂”过旅行者1号的表面的，以及它的方向变化。太阳风的压力和从星际介质进入的高能电子的压力能量相抵消的地方，被称作太阳风层顶（或者“日鞘”）。简单来说，你可以将日鞘认为是太阳系的尽头，和星际空间开始的地方。

驶向深空

2013年9月13日凌晨，旅行者1号终于摆脱了太阳系引力的束缚，飞向了更加广漠的星际空间。NASA验证的方式是借助上文中所说的低能带电粒子仪。这艘质量为0.77吨的探测器遭受到的宇宙射线水平出现了明显增加，高能粒子的探测结果说明它跨越了一个“明确的边界”，就此，NASA科学家得出结论：旅行者一号已经飞出太阳系。

（看不到视频的点这里）

据NASA介绍，“旅行者1号”除了科学勘探任务，还是人类文明的“传递大使”。飞船 上携带了一张铜质磁盘唱片，有12英寸厚，镀金表面，内藏留声机针，115幅图像，以及多种大自然的声音。包括滑浪、风、雷以及包括鸟鸣及鲸鱼的歌声在内 的动物叫声等。同时，还有55种人类语言录制的问候语和各类音乐，旨在向“外星人”表达人类的问候。55种人类语言中包括了古代美索不达米亚阿卡得语等非 常冷僻的语言，以及四种中国的方言(国语、粤语、闽南语、吴语)。问候语为：“行星地球的孩子（向你们）问好”。

唱片中还包括90分钟的声乐集锦，主要包括地球自然界的各种声音以及27首世界名曲，其中有中国古琴曲《流水》、莫扎特的《魔笛》和日本的尺八曲等。NASA希望它们能向可能的外星生命传递人类的问候。

时任美国总统卡特也在“旅行者1号”里留下了一段寄语，内容是：“这是一份来自一个遥远的小小世界的礼物。上面记载着我们的声音、我们的科学、我们的影像、我们的音乐、我们的思想和感情。我们正努力生活过我们的时代，进入你们的时代。”

茫茫宇宙中，36年孤身一人的飞行，1977年发射的“旅行者1号”即将开始新的征程。