美探测器已在太空飞行35年 抵达太阳系边缘

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综合媒体20日报道，美国国家航天局(NASA)发射的太空探测器“旅行者1号”(Voyager) 已飞到距离地球178亿公里外的太阳系边缘，有机会成为首个飞出太阳系进入星际空间的人造飞行器。

    据悉，“旅行者1号”于1977年发射，已在太空飞行35年，先后探索过土星、木星、天王星和海王星，将无数珍贵的数据传回地球。探测器放置磁盘唱片，上面录制55种人类语言带给“外星人”的问候语和来自地球自然界的各种声音、图片等。

    参与“旅行者”项目的科学家埃德·斯通说，物理规律表明，“旅行者1号”将在未来的某一天成为首个进入星际空间的人造物体，但具体日期目前还无法确定。
    据中新网消息，探测器携带的钚电池将持续到2025年。当电池耗尽之后，探测器将继续向着银河系的中心前进，只是将不会再传送数据给地球。

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作为一个混天文论坛的业余爱好者, 一直关心太空探测器“旅行者1号”的消息, 每每逢新便激动不己,它可以说是人类最伟大的壮举,直至人类最后消失后仍在茫茫太空中寻觅, 告诉宇宙曾有一群生物辉煌过!:time:

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时间:2005年04月13日
http://www.cnsa.gov.cn/n615708/n620172/n677078/n751579/60881.html

    《华盛顿邮报》日前报道，美国宇航局地球太阳勘探司负责人迪克·费希尔说，当局正在打算中止“旅行者”计划，可能在4月15日前就此作出最终决定。引发这种考虑的原因是，布什政府提议将负责13个长期探测太空项目的该司2006年的预算从7500万美元压缩到5300万美元。目前“旅行者”计划每年耗资420万美元，该项目很可能会在今年10月被取消。这一消息不仅使正在监测两个“旅行者”探测器飞行状况的科学家们大为吃惊，而且引起了航天专业人士和广大爱好者对飞离地球最远的两个航天器命运的关注。

　　“旅行者”计划

　　“旅行者”计划包括“旅行者”1号和2号两个行星探测器。1977年发射它们时，研制者们原设定两者仅工作5年时间，可是出乎意料的是，直到目前这对姊妹航天器仍然矫健地在太空中飞行，不停地向地面发回探测数据资料，从而创造了人类空间技术上的一项奇迹。

　　研制“旅行者”1号和2号，是美国20世纪70年代在太空探索上采取的一项重大举措。赋予它们的主要任务是探测木星、土星、天王星、海王星及其卫星，寻找太阳系可能存在的第十颗大行星，并探索地外文明。两个探测器的结构基本相同，主体为环形10面棱镜，中央携有球形推进剂箱，周围安装着电子设备，纵向上装有直径3.7米的抛物面大型高增益天线，对地球定向。


　　美国原想先发射“旅行者”1号，但发射前发现有问题，未能如期腾空。为了不失去前往探测目标的难遇机会，便决定不改探测计划而调整发射顺序，让“旅行者”2号先行。于是，“旅行者”2号于1977年8月20日从佛罗里达州卡纳维拉尔角被大力神3—半人马座运载火箭提前发射出征。待“旅行者”1号修复后，于同年9月5日随即启程跟进。从此两个航天器开始了长期的太空之旅。

　　由于飞行路线和速度不同，100天后，迟发射的“旅行者”1号追上并超过了“旅行者”2号，终于比2号提前4个多月飞抵木星附近，且一直跑在了前面。它们分别完成了对既定行星的探测任务后，依此飞抵太阳系边缘，至今仍沿着各自的轨道继续飞行。

　　成功的探测

　　说来凑巧，“旅行者”1号升空正好1年半之后，于1979年3月5日与木星交会，从距离木星27.5万公里处掠过，继而又从5颗木星卫星近旁穿过，然后直奔土星而去。1980年11月12日，“旅行者”1号在距离土星12万公里处掠过，对土星及其卫星作了大范围的扫描探测。为了研究土星的最大卫星土卫六即泰坦卫星，“旅行者”1号的轨道弯向上方，从而失去了同天王星和海王星相遇的机会。

　　“旅行者”2号于1979年7月9日从木星及其卫星中间穿过，距木星最近距离为72万公里，而距木卫四最近时只有6万公里。它于1981年8月26日飞近土星，观测了土星及土星环，对几个有特色的土星卫星作了近距离的探测。随即经过四年半的飞奔之后，它于1986年1月24日又与天王星交会，越过天王星磁场与太阳风相互作用形成的弓形激波区。再经三年半的太空之旅，它于1989年8月24日从海王星北极地带上空4800公里处掠过，探测了海王星及其卫星。


　　两个“旅行者”号在上述探测活动中，发回了数以万计的照片和堪称无价之宝的数据，大大深化了人类对木星、土星、天王星和海王星的认识。仅就天然卫星来说，它们就新发现了木星的4颗卫星，发现了土星的9颗卫星；“旅行者”2号发现了天王星的12颗卫星，发现了海王星的6颗卫星，使4颗行星的卫星数依次增加到17颗、23颗、17颗和8颗。加上后来的天文观测和航天探测发现，截止到目前，以上4颗行星的卫星总数分别为63颗、41颗、27颗和13颗。

　　矫健的远航

　　即将飞出太阳系到银河系空间遨游的两个旅行者探测器，至今仍然保持着与地面测控中心的联系。截止到2002年8月20日，“旅行者”1号已经飞到距离地球129亿千米的地方，成为飞离地球最远的航天器，无线电信号单程传递时间也需近12个小时。同一时间的旅行者2号，也已距离地球101.5亿千米，仍勇往直前地向远处飞奔。两者还向地面发回信号。


　　两艘“旅行者”号携带着足够的动力和姿态控制推进剂，保证它们在2020年之前仍能和地球保持信号联系。科学家们希望在此期间，他们能做出人类想象不到的新发现。此后，它们的同位素电池将难以保证工作需要，就不会再向地面发回数据资料了，并各自潜入宇宙深空，驶向另一个太阳系。预计它们将分别在14.7万年和55.5万年之后才能到达太阳系外面的另一个恒星空间。

　　虽然两个深空探测器并未找到第十颗大行星，至今在探索地外文明上也无收获，但是它们获得的大量数据资料，已成为阿波罗飞船登月活动之后最重要的空间探索科学成果。美国宇航局认为，总耗资9亿美元的“旅行者”号探测计划，是一项成本不高收效不小的航天工程。

　　两者的飞行实践表明，航天活动正在实现着人类探索宇宙的美好愿望。如果真的终止了地面与它们的联系，当然令研制者们感到惋惜。（尹怀勤）

  

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    旅行者1号已经进入了日鞘，即介乎太阳系与星际物质之间的终端震波区域。如果旅行者1号最终在离开日球层顶后仍能有效运作，科学家们将有机会首次量度到星际物质的实际情况。依据现时的位置，太空船发出的讯号需要13个小时以上才能抵达它的控制中心，美国太空总署与位于加州帕萨蒂纳的加州理工学院合作的喷气推进实验室。旅行者1号在沿双曲线轨道轨道，并已经达到了第三宇宙速度。这意味著他的轨道再也不能引导太空船飞返太阳系，与没法联络的先驱者10 号、已停止操作的先驱者11号及其姊妹船旅行者2号一样，成为了一艘星际太空船。

    旅行者1号原先的主要目标，是探测木星与土星及其卫星与环。现在任务已变为探测太阳风顶，以及对太阳风进行粒子测量。两艘旅行者号探测器，都是以三块放射性同位素温差发电机作为动力来源。这些发电机目前已经大大超出了起先的设计寿命，一般认为它们在大约2020年之前，仍然可提供足够的电力令太空船能够继续与地球联系。它即将成为第一个进入太阳系外空间的人造航天器。30多年以前，即1977年9月5日，美国发射了行星际探测器“旅行者1号”。该探测器本来应该更早一些时候发射，但因某种原因受到了耽搁，只好让它的孪生兄弟“旅行者2号”在同年8月20日先发射。这两艘飞船的结构和所带的仪器完全相同，重量也都是825公斤。其主舱的头部有一个直径约3.7米的抛物面反射天线，它是飞船在遥远的行星际空间和地球保持通信联系用的高增益天线，既能接受地球的无线电信号，又能将其无线电辐射的能量始终如一地向地球方向发射。由于计划中飞船的航程十分遥远，太阳能电池已不能满足需要，故采用三组同位素温差电池供电，其能量于放射性元素钚的氧化物在衰变过程中放出的热量再转变为电能。

    虽然“旅行者1号”比“旅行者2号”晚半个月出发，但它却比后者先到达木星和土星。而“旅行者2号”由于在探测木星、土星的同时还需再探测天王星和海王星，按最优化轨道的设计方案它的飞行速度稍低，因而到达木星和土星较迟。2006年《盛顿邮报》11月6日报道，美国航空航天局专家5日透露，根据 “旅行者1号”探测飞船传回来的数据，目前这艘太空船已经飞抵了太阳系的最边缘地区，它即将冲入一个星际介质与太阳系内完全不同的未知领域。这艘于 1977年发射升空的探测飞船将成为有史以来第一艘探访太阳系外星际空间的“人类使者”。它将在浩渺的宇宙中一路航行，不断向人类传递回此前从未探索过的陌生外太空的信息，直到2020年耗尽它的最后能量为止。此后，它将永远告别人类，在太空群星中默默漂流直到永远。据报道，“旅行者1号”于1977年9 月发射升空，它的主要任务是探索木星、土星等太阳系主要气体星球，然后穿越天王星、冥王星，飞出太阳系。据美国航空航天局科学家去年11月5日称，在“旅行者1号”探测飞船发射升空26年之后，现在它距离太阳的距离已达84亿英里(约135亿公里)，相当于90倍地球与太阳的距离（目前已达到一百倍）。 “旅行者1号”目前以每小时3.8万英里(约6.1万公里)的速度行驶着，它发回的信号即使以光速传播、也要花费半小时才能抵达加利福尼亚州帕萨迪纳市的美国航空航天局喷气推进实验室“旅行者1号”任务控制中心内。事实上，“旅行者1号”的信息传到地球上需要花费13小时之多

    在30多年的飞行后，“旅行者”1号目前距太阳近140亿公里。它所在的区域里，太阳的影响已急剧减弱，带电荷的太阳风急剧减速后已变成了稀薄的恒星间气体，这里被称为太阳风鞘。

    “旅行者”项目科学家爱德华－斯通形象地比喻说，这艘飞船如今已进入“长跑最后一圈”，它正在探测太阳系最外层的边界。在远离太阳的黑暗、寒冷空间，“旅行者”依靠它装备的放射性同位素热电机组驱动。

    在2003年11月，喷气推进实验室的科学家曾发现“旅行者”1号观测到了一些前所未有的迹象，并判断它已进入激波边界。但因为没有人知道激波边界的确切标志，这一观点引起相当争议，部分科学家认为它只是接近了这一区域而已。

    激波边界是太阳风在恒星间气体压力下减速的地带。在这个地带，太阳风以每小时100万至240万公里的高速急剧下降，其粒子密度更大，温度也升高了。科学家认为，由于恒星间气体压力变化，这个区域经常收缩或膨胀，很难清晰确定边界。

    这次，科学家根据两个特征一致判断“旅行者”1号已飞出了激波边界。第一，去年12月飞船探测到周围磁场强度急剧增加，到现在磁场都维持在高强度上，这说明太阳风粒子的减速过程已经完成。第二，飞船探测到周围有等离子体波浪，这是激波边界内外太阳风速不同、使带电粒子来回振荡而导致的。

    太阳风鞘状如泪滴，“旅行者”1号将从它最薄的地方飞出去，当它穿越太阳风鞘的外缘边界———太阳风层顶之后，才算真正飞到了太阳系之外的银河系空间。科学家说，这可能还要几年时间。它的孪生飞船“旅行者”2号正沿着另一条轨道飞出太阳系，目前距太阳也有100亿公里。美宇航局预计，这两艘飞船将至少运行到2020年。

    旅行者1号最初计划属于水手计划里的水手11号太空船，它的设计利用了属于当时的新技术引力加速。幸运的是，这次任务刚巧碰上了176年一遇的行星几何排列。太空船只需要少量燃料以作航道修正，其余时间可以借助各个行星的引力加速，以一艘太空船就能造访太阳系里的四颗气体行星：木星、土星、天王星及海王星。两艘姊妹船旅行者1号及2号就是为了这次机会而设计，它们的发射时间是被计算过以便尽量充分利用这次机会。亦拜这次机会所赐，两艘太空船只需要用上12年的时间就能造访四个行星，而非一般的30年时间。

    旅行者1号在1977年9月5日于佛罗里达州的卡纳维尔角，被搭载在一枚泰坦3号E半人马座火箭上发射升空。刚好于旅行者2号在同年8月20日的发射之后不久。虽然发射时间较2号为后，但它却被发射进较快的轨道之中，让它又比2号快一点到达木星及土星。最初，因为在泰坦3号E火箭燃烧过程的第二阶段里出现了约一秒钟的燃烧不足，使地面的工作人员曾担心会使太空船因此而不能到达木星。后来幸好证实了在半人马座的上层仍有足够的燃炓燃烧。
   
    基本信息

　　组织: 美国太空总署
　　发射日期: 1977年9月5日
　　运载火箭: 泰坦三号E半人马座火箭
　　NSSDC ID: 1977-084A
　　网页: 美国太空总署“旅行者号”网站
　　质量: 721.9 kg
　　能源: 420 W

    任务概要

　　旅行者1号最初计划属于水手计划里的水手11号太空船，它的设计利用了属于当时的新技术引力加速。幸运的是，这次任务刚巧碰上了176年一遇的行星几何排列。太空船只需要少量燃料以作航道修正，其余时间可以借助各个行星的引力加速，以一艘太空船就能造访太阳系里的四颗气体行星：木星、土星、天王星及海王星。两艘姊妹船旅行者1号及2号就是为了这次机会而设计，它们的发射时间是被计算过以便尽量充分利用这次机会。亦拜这次机会所赐，两艘太空船只需要用上 12年的时间就能造访四个行星，而非一般的30年时间。

　　旅行者1号在1977年9月5日于佛罗里达州的卡纳维尔角，被搭载在一枚泰坦3号E半人马座火箭上发射升空。刚好于旅行者2号在同年8月20日的发射之后不久。虽然发射时间较2号为后，但它却被发射进较快的轨道之中，让它又比2号快一点到达木星及土星。最初，因为在泰坦3号E火箭燃烧过程的第二阶段里出现了约一秒钟的燃烧不足，使地面的工作人员曾担心会使太空船因此而不能到达木星。后来幸好证实了在半人马座的上层仍有足够的燃炓燃烧。

    主要目标

　　旅行者1号原先的主要目标，是探测木星与土星及其卫星与环。现在任务已变为探测太阳风顶，以及对太阳风进行粒子测量。两艘旅行者号探测器，都是以三块放射性同位素温差发电机作为动力来源。这些发电机目前已经大大超出了起先的设计寿命，一般认为它们在大约2020年之前，仍然可提供足够的电力令太空船能够继续与地球联系。

    拜访木星

    旅行者1号发射后，首次在1979年1月开始对木星进行拍摄。在同年的3月5日离木星最接近，只距离木星中心349,000公里。由于在如此近距离略过，太空船在48小时的近距离飞行时间中，得以对木星的卫星、环、磁场以及辐射环境作深入了解及高解像度拍摄。整个拍摄过程最终于四月完成。

    两艘太空船对木星及其卫星作出了不少重要发现，最令人惊讶的是在木卫一上发现了火山活动。这是当时并没有在地球上观察得到，就连先驱者10号及11号也未有观察得到。

    拜访土星

    在顺利地借助了木星的引力后，太空船朝土星的方向进发。旅行者1号于1980年11月略过土星，于11月12日最接近土星，距离土星最高云层 124,000公里（77,000英里）以内。太空船探测到土星环的复杂结构，并且对土卫六上的大气层进行了观测。由于发现了土卫六拥有浓密的大气层，喷气推进实验室的控制人员最终决定了让旅行者1号驶近一点土卫六进行研究，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。这次靠近土卫六的决定使太空船受到了额外的引力影响，最终使太空船离开了黄道，终止了它的探索行星任务。

    星际探索

　　在离开土星后，旅行者1号被美国太空总署形容为进行星际探索任务。估计两艘旅行者太空船上的电池，均能够提供足够电力至2020年，供船上一部份的仪器操作。
　　年份 因电力有限而停止操作的功能
　　2003 停止扫描平台及紫外线观测
　　~2010 停止回转运作
　　~2010 停止资料终端就绪运作（只能以70米/34米天线阵来接收每秒1.4位元的资料）
　　~2016 终止仪器间共享电力
　　> 2020 没有足够电力起动任何单一仪器

    日球层顶

　　旅行者1号正处于日鞘（Heliosheath）由于旅行者1号正向星际间的太空进发，船上的仪器将会继续对太阳系进行研究。喷气推进实验室的科学们正使用载于船上的等离子体波实验来验证日球层顶的存在。
　　美国约翰·霍普金斯大学应用物理学实验室的科学们相信旅行者1号于2003年2月已经进入了终端震波区域。但有些科学家在2003年11月6日的著名科学杂志《自然》上表示质疑。而在2005年5月25日早上，在新奥尔良举行的美国地球物理学会（AGU）一个科学会议上，艾德·斯托恩博士呈上了旅行者1号已于2004年12月离开了终端震波的证据"SH22A-01"。由于船上的太阳风检测器早于1990年停止运作，所以这次讨论在数月后仍未得出结论，只好期待其他资料到手为止。最终美国太空总署于2005年5月发新闻稿，说大家已经有共识旅行者1号正处于日鞘。[1]科学家们相信太空船会于2015年到达日球层顶，即太阳系的边缘。

    飞船现状

　　在协调世界时的2006年8月15日22时13分，旅行者1号正处于距离太阳100个天文单位处（约为14.96太米或90.3亿英里或0.002光年），使它成为了离地球最远的人造物件。这个距离比起任何已知的自然太阳系物体都要远，包括（“塞德娜”）。虽然塞德娜运行轨道的远日点为975个天文单位，但由于该天体正缓缓向其位于76个天文单位的近日点行进，在2006年时的位置位于距离太阳90个天文单位之处，所以比旅行者1号要近太阳一点。
　　依据现时位置，地球与太空船的位置为13.8光时（光线速度为每秒186,282.397英里及每秒299,792.458公里）。为了方便作出对比，地球与月球的距离是1.4光秒；与太阳的距

离是太约8.5光分；而与冥王星的平均距离则是太约 5.5光时。而在2005年11月，太空船正以每秒17.2公里（即每年3.6个天文单位或时速38,400公里）远离太阳，比旅行者2号速度快上百分之十。有关太空船的准确位置资料可以在这份美国太空总署公布的文件中找到。文件中把两艘太空船相对于太阳的位置推算至2015年。太空船并没有指向任何一颗恒星，但约在四万年后它会在距离鹿豹座的 AC+7938881.7天文单位之处经过。
　　在2006年9月，太空船的方位在赤经17.051时，赤纬12.22°之处，也就是朝向蛇夫座飞去。现时，美国太空总署仍然继续每天使用深空网络追踪太空船的位置。
　　在2006年3月31日，来自德国AMSAT（业余无线电卫星通讯组织）追踪并接收到来自旅行者1号的数据，他们于波鸿使用了一台20米的碟型天线配合长观测时间技术。其后那些数据与深空网络位于西班牙马德里的观测站获取的数据进行了校对及验证（AMSAT-DL的德语文件、ARRL的英语文件）。相信这是首次对旅行者有这样的追踪。

    旅行者金唱片

    旅行者1号上携带了一张铜质磁盘唱片，它有12英寸厚，镀金表面，内藏金刚石留声机针。这意味着即使是十亿年之后，这张唱片的音质依然和新的一样。它的内容包括用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、厦门、广东、吴语）。问候语为：“行星地球的孩子（向你们）问好”。唱片还包括了以下内容：

    当时任联合国秘书长库尔特瓦尔德海姆的问候。

    当时任美国总统卡特的问候，内容是：“这是一份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。”

    一个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，其中有中国京剧和古曲《高山流水》、莫扎特的《魔笛》和日本的尺八曲等。

    115幅影像，太阳系各行星的图片、人类生殖器官图像及说明等。

    以下是55种收录于金唱片内的语言：

阿卡德语

    厦门话（中国闽南话方言）

    阿拉伯语

    亚拉姆语

    亚美尼亚语

    孟加拉语

    缅甸语

    粤语（中国方言）

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旅行者1号图片:
http://image.baidu.com/i?tn=baid ... %D0%D0%D5%DF1%BA%C5



回眸旅行者1号33年光辉历程:
http://news.hexun.com/2010-12-17/126246905.html





2010十大天体物理学发现(图）
http://www.cnswp.com/?action-viewnews-itemid-317

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