人从未比在太空行走时显得更为渺小,或更为伟大
语宙
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两位伟大的使者,依然在向着宇宙深处前行。
2017年12月6日北京时间04:17分,笔者查询了NASA的深空通讯网三大基地的工作状态,恰好位于美国的Goldstone的14米口径深空通讯天线正在尝试与旅行者一号建立联系。它们基本每天都在保持与旅行者一号和二号的通讯。
▲2017年12月6日北京时间04:17分,美国深空通讯网实时工作状态
旅行者一号已经在太空中旅行了40年3个月又9天的时间。现在它距离我们实在太过遥远,即便是每秒钟三十万公里旅行的电磁波也需要经过19个小时35分钟才能抵达,而等它反应过来并回复地球,就已经是39个小时之后了。地球与旅行者一号的距离,目前是21135668081458米。
谁也不曾想到,这个原计划只工作两年就算完成任务的探测器,竟然一直工作了40年,而且按照它现有的状态还能再工作10年!
它的秘密是放射性同位素钚238不断衰变产生的热量发电,这种原子弹副产品的核电池半衰期高达88年。
▲持续释放热量的钚238金属块
而早在1980年,旅行者一号在探测土星的任务时,用尽了主推进器和四个备用推进器的所有能量,还是无法抵抗土星最大卫星土卫六的巨大引力影响,结束观察它时被甩出太阳系黄道平面,再也无力反抗。
不过人类并没有忘记它,40年来从未终止过跟这个星际使者的联系。
▲旅行者一号现在已经处在太阳系上方
NASA在11月28日刚刚做过一次测试,给旅行者一号发出命令:重启已经尘封了37年的推进器,工作哪怕只有10毫秒即可,证明相关仪器依然正常。
11月29日即将过去,地面人员在焦急的等待中终于迎来了旅行者一号的回复:四个备份推进器全部启动10毫秒工作正常。
全场泪奔!
因为所有人都很清楚,这恐怕是这个星际使者最后的能量,此后一别就是永远。
而与此同时,它的亲兄弟旅行者二号,现在仍在太阳系的另外一个方向飞行,依然在正常工作。
两位旅行者是NASA前期最著名的星际旅行计划-水手计划(Mariner Program)的收官之战,在水手一号到十号的任务中,实现了金星和火星的全面探测,创造了很多第一。
而水手十一号和十二号就成为探测木星和土星的两个任务,它们任务目标相同:至少探测木星,尽量探测土星。后来这两个任务被改名为旅行者一号和二号。
结果到了任务快要发射的时间,NASA突然宣布:我们决定让旅行者二号,在探测木星、土星之后,继续飞向天王星和海王星,最终冲出太阳系!
为了这个目标,原计划第二个发射的二号反而提前一步,在1977年9月5日世界协调时12点56分00秒准时乘坐巨大的泰坦三E火箭起飞。在发射过程中,火箭第二级工作时间比预计差了一秒,NASA的轨道专家们立即沮丧地说:我们只能到木星了。不过幸运的是,泰坦三E的第三级和第四级火箭全力工作,帮助旅行者二号赶上了这个千载难逢的机会。
▲旅行者二号起飞的瞬间
说千载难逢有点夸张,但这个真实的数字是,175年!
航天器在深空旅行中几乎无法抵抗太阳的巨大引力影响,而必须借助各个行星挨个引力助推接力。但太阳系外侧行星的轨道周期实在太长,地球只需要一年就绕太阳一圈,但天王星却需要84年,而海王星更是需要惊人的165年。实现木星、土星、天王星、海王星在太阳系大致同一侧、能遍访各个行星的机会,的确是175年才有一次!
▲旅行者二号遍访四颗行星的速度变化
从上图可以看出,只要低于蓝色的速度,航天器就会被太阳无情的减速并最终拖回来。因此旅行者二号必须实现一个又一个行星的精准接力,才能在访问它们的同时,最终被送出太阳系。
▲旅行者一号和二号的轨迹图,一号在土星后就被甩离太阳系,二号则继续拜访了天王和海王
可以说,旅行者二号创造的辉煌,对于最近的人类5代人而言,都是唯一一次在生命中可以见证的机会,下一次就到了2140年代,那是个对我们而言可以用科幻形容的未来。
而一号则没有它那么幸运,它不像二号对木星和土星只是浅尝辄止,而必须完成两兄弟最主要的使命:认真观察木星和土星,哪怕这个代价是最终被提前甩出太阳系。
老兵不死,只是逐渐凋零。
旅行者一号和二号在它们的伟大生命中,为我们贡献出了太多的惊喜。
▲工程师正在对旅行者号进行测试(1976)
▲发射前被密封的旅行者 2 号(1977)
▲位于加利福尼亚州戈德斯通,宽64米的碟形天线被扩建至70米宽,用于接收旅行者号的信号。
▲土卫五,看起来与地球的卫星(月球)很像。
▲木卫一掠过的视角。
▲旅行者 2 号拍下的被冰封的木卫二
▲木卫四,木星最亮的四颗卫星之一,是距木星第六远的卫星。
▲1981 年中,旅行者 2 号抵达土星
▲旅行者 1 号在 1980 年末拜访了土卫一
▲旅行者 2 号与土卫二会面。
▲旅行者 1 号拍下的土卫四
▲土卫四
▲旅行者 1 号在 4 天抵近行程中,于 530 万里外拍摄的土星(环)
▲旅行者 2 号在 1981 年 8 月拍摄的土星环
▲旅行者 2 号在 450 万公里外拍摄的土卫六
▲土星北极附近区域特写,旅行者 2 号在 8 月 25 日拍摄,距离 63.3 万公里
▲天王星的第五颗卫星,旅行者 2 号在 1986 年拍摄。
▲天王星
▲甲烷渲染的蓝色天王星,虽然处在太阳系的边缘,但它有巨大的风暴,数千公里宽的巨大云层
▲1990年2月14日(情人节),已经在太空中旅行了13年的旅行者一号早在1980年便被土卫六和土星巨大的引力甩出了太阳系的黄道平面,踏上注定离开太阳系的航程。此时它距离地球已经达到60亿千米,它在此时接到命令为太阳系各个行星拍一张“合影”,随后一张照片出现了这么一幕:地球仅仅是个不起眼的淡蓝小点。
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第 71 期
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