遙遠的人類夢想——距地球最遠的宇宙飛船

航海者一號是離地球最遠的航天器。1990年2月14日，旅行者1號的相機面向太陽，拍攝了一系列太陽和行星的照片，這是我們從外部看到的第一張?zhí)栂怠靶は瘛?。當時，航海者一號大約在40億英里（60億公里）之外。

離地球最遠的宇宙飛船是什么？

旅行者1號航天器于2021年11月距地球近十四又二分之一億英里（230億公里）。航海者一號和它的雙胞胎航天器“航海者二號”于1977年相隔16天發(fā)射。兩艘宇宙飛船都飛越了木星和土星。現(xiàn)在，兩個航海者航天器都在星際之間的空間中旅行。旅行者1號正式成為第一艘離開太陽系的地球飛船，于2012年穿越日光層頂。今年早些時候，它發(fā)回了一條信息，內(nèi)容是星際空間微弱、單調(diào)的嗡嗡聲。

航海者的開端

兩個航海者號宇宙飛船都是在1970年代初設(shè)計的。它們的建造是為了利用我們太陽系中太陽一側(cè)罕見的行星群。這種每176年才發(fā)生一次的組合，可以讓航海者通過引力輔助從一個行星彈射到下一個行星。

旅行者的圖片和文字信息圖表

航海者號于1979年1月開始獲取木星圖像。旅行者1號于當年4月初完成了與木星的相遇。航海者2號在4月下旬接過接力棒，一直持續(xù)到8月。這兩艘宇宙飛船拍攝了超過33000張木星及其五顆主要衛(wèi)星的照片。

然后航海者走得更遠。當它們發(fā)射時，沒有任何航天器到達過土星，土星與地球的距離是地球與太陽距離的10倍。因此，為期四年的土星之旅是一次重大飛躍，航海者號在1980年11月-1981年8月用九個月的時間到達土星。旅行者1號隨后開始離開太陽系，航海者2號繼續(xù)在1986年1月到達天王星，1989年8月到達海王星。

最遠的宇宙飛船仍在前進

思同恩——航海者號任務(wù)的項目科學家——幾年前告訴作者：“我們建造了具有足夠備用系統(tǒng)的航天器，以便它們能夠持續(xù)運行。航海者號已經(jīng)旅行了 44 年，他們做到了！”

1977-2030 年航海者 1 號在地球天空中的計劃軌跡。圖片來自 Tomruen/維基共享

2017年，天文學家使用哈勃太空望遠鏡觀察航海者的路徑。大約40000年后，在兩艘航天器都不再運行很久之后，旅行者1號將在距鹿豹星座中的Gliese445恒星1.6光年的地方經(jīng)過。與此同時，航海者2號距離地球近120億英里（190億公里）。航海者2號將在大約40000年內(nèi)從距仙女座星座中的羅斯248星1.7光年的地方經(jīng)過。

藝術(shù)家對旅行者1號和2號宇宙飛船穿越太陽系并進入星際空間的路徑概念圖。圖片來自NASA / ESA/ 和 Z. Levay (STScI)

相關(guān)知識

旅行者1號（Voyager 1）是美國宇航局（NASA）研制的一艘無人外太陽系空間探測器，重825.5kg，于1977年9月5日發(fā)射，部分功能截至目前依然正常運作，并持續(xù)與NASA的深空網(wǎng)絡(luò)通信。[3]它是有史以來距離地球最遠的人造飛行器，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(xiàn)有任何一個飛行器都要快些，這使得較它早兩星期發(fā)射的姊妹船旅行者2號永遠都不會超越它。它的主要任務(wù)在1979年經(jīng)過木星系統(tǒng)、1980年經(jīng)過土星系統(tǒng)之后，結(jié)束于1980年11月20日。它也是第一個提供了木星、土星以及其衛(wèi)星詳細照片的探測器。2012年8月25日，“旅行者1號”成為第一個穿越太陽圈并進入星際介質(zhì)的宇宙飛船。截至2020年8月2日止，旅行者1號正處于離太陽150.02 AU（2.24×1010 km）的位置[4]，是離地球最遠的人造物體。

旅行者1號目前在沿雙曲線軌道飛行，并已經(jīng)達到了第三宇宙速度。這意味著它的軌道再也不能引導航天器飛返太陽系，與沒法聯(lián)絡(luò)的先驅(qū)者10號及已停止操作的先驅(qū)者11號一樣，成為了一艘星際航天器。

旅行者1號原先的主要目標，是探測木星與土星及其衛(wèi)星與環(huán)?，F(xiàn)在任務(wù)已變?yōu)樘綔y太陽風頂，以及對太陽風進行粒子測量。兩艘旅行者號探測器，都是以三塊放射性同位素熱電機作為動力來源。這些發(fā)電機目前已經(jīng)大大超出了起先的設(shè)計壽命，一般認為它們在大約2020年之前，仍然可提供足夠的電力令航天器能夠繼續(xù)與地球聯(lián)系。钚核電池能夠保證旅行者號上搭載的科學儀器繼續(xù)工作至2025年。2036年，信號傳輸?shù)碾娏⑾拇M。[5]一旦電池耗盡，“旅行者1號”仍將繼續(xù)向銀河系中心前進，但無法再向地球發(fā)回數(shù)據(jù)。

航天器又名太空載具、航天器或空天飛船，是在地球大氣層以外的宇宙空間中，基本按照天體力學的規(guī)律運動的各種飛行器。航天器與自然天體 的不同之處在于其可以受控改變其運行軌道或進行回收。常見的航天器包括人造衛(wèi)星、空間探測器、航天飛機和各種空間站等。

BY: EarthSky

FY:董美慧

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