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1979年9月1日,“先驱者11号”从土星近旁飞过,成为人类史上第一颗抵达土星的探测器。
1979年9月1日,抵达土星的“先驱者11号”
来源:NASA
在1781年威廉·赫歇尔发现天王星之前,土星一直是人类印象中的太阳系边界。还记得天王星发现背后的故事么?可以多翻翻历史消息哈,一天一天往前挖坟什么的最爽了。
不过,更多的人认识土星,还是因为它漂亮的“大草帽”,也就是土星光环。当然要注意,太阳系四颗最大的行星都有光环,不要误以为只有土星才有光环,只是人家的光环比较好看而已。
但光是通过望远镜观察是远远不够的。迄今,人类一共派遣了4艘探测器对土星进行近距离考察,其中三艘都是飞掠而过,只有一艘是进入土星轨道,进行长时间观察到,这当然就是著名的卡西尼飞船,这个大家都是知道的,我就不多说了。而人类最早飞抵土星的飞船,是美国宇航局的“先驱者11号”(Pioneer 11)。
1979年9月1日,“先驱者11号”从土星近旁飞过,成为人类史上第一颗抵达土星的探测器。
1973年4月6日,“先驱者11号”发射升空
来源:NASA
“先驱者11号”飞行路径示意图:注意深蓝色为地球轨道,浅蓝色为木星轨道,草绿色为图形轨道,红色为“先驱者11号”。可以注意到它利用木星引力进行了一次明显的变轨动作
来源:NASA
“先驱者11号”是一艘重量仅有259公斤的小型飞船,1973年4月6日发射升空,主要目的是对小行星带,木星和土星周围环境开展探测,并沿途对宇宙射线与太阳风环境进行探测。在它之前,它的姊妹飞船“先驱者10号”已经于1972年发射升空,并对木星展开了首次探测。
1979年9月1日,“先驱者11号”从2.1万公里处掠过土星,成为首个造访土星的人类探测器,也是继“先驱者10号”之后第二艘穿越小行星带并抵达木星附近的探测器,同时,“先驱者11号”也是迄今全部5艘飞行速度超越第三宇宙速度,因而将会离开太阳系的人类飞船中的一艘,同样仅次于“先驱者10号”,是第二艘达到这一门槛的探测器,它们之后还有两艘“旅行者”飞船,以及在2015年探测冥王星的“新视野号”飞船,它们都将一直向外飞行,迟早将冲出太阳系之外。
安装在两艘“先驱者”飞船上的金属铭牌
来源:wiki
安装在两艘“先驱者”飞船上的金属铭牌,内容近景。主要是我们向外星人做自我介绍
来源:wiki
当“先驱者11号”抵达土星时,“旅行者1号”和“旅行者2号”飞船已经飞越了木星轨道,正朝着土星飞来。因此地面决定让“先驱者11号”调整轨道,沿着“旅行者”飞船将要飞行的考察路线飞一次,以验证土星光环周围空间的安全性。这样一来,如果那里有什么暗弱的光环小颗粒,可能对飞船造成损坏,那么就可以保证后续两艘“旅行者”飞船避开这些危险。从这个意义上说,“先驱者11号”真的起到了开路先驱的作用。
在这一过程中,“先驱者11号”从近到不可思议的距离上飞越了土星的一颗小卫星,相距仅有4000公里,几乎相撞。后来这颗小行星被普遍认为是土卫十一,它正是透过“先驱者11号”拍摄的图像才被发现的。但在“旅行者”飞船飞过土星之后,科学家们意识到其实这一轨道上存在着两颗小卫星,除了土卫十一之外还有土卫十,因此学界对于“先驱者11号”那天到底遭遇的是土卫十一还是土卫十,其实还存在些许疑问。
抵达土星
来源:NASA
土星光环局部
来源:NASA
除了土卫十一之外,“先驱者11号”搭载的设备还发现了其他此前未能发现的小卫星,以及一条新的土星光环,并对土星磁场进行了测量。它还发现土星最大的卫星土卫六的温度非常低,不适合生命生存。
由于飞行速度不及后来的两艘“旅行者”飞船,“先驱者11号”飞船直到1990年2月23日才成为第四艘飞越海王星轨道的人造飞船,飞越海王星轨道,也就意味着抵达了太阳系所有行星轨道的外侧。
卡西尼飞船拍摄的土卫十一
来源:NASA
土卫十和土卫十一,卡西尼飞船拍摄。真是不好区分
来源:wiki
到1995年,“先驱者11号”的电力已经开始无法支撑其自身设备用电,因此地面决定将其关机。1995年9月29日,美国宇航局负责该项目的埃姆斯研究中心发布了一份声明,它的开头是这么写的:“在太阳最遥远的边疆探索22年之后,人类历史上最长寿,也最高产的太空任务之一即将迎来终结的时刻。”
时任的美国宇航局局长丹尼尔·戈尔丁(Daniel Goldin)这样评价“先驱者11号”:“这是一艘小小的,看上去如此脆弱的飞船,可是却教会了我们许多关于太阳系,以及关于我们自身的新知。先驱者11号所体现的,正是NASA所代表的精神,那就是跨越边界,探索未知。”
飞向星辰大海
来源:NASA
5艘朝着太阳系之外飞去的探测器,新视野号,旅行者1号,2号,以及先驱者10号和11号
来源:NASA
1995年9月30日,NASA正式终止了与这艘飞船的常规联系,但仍然保持大约每半个月或一个月一次的通讯。但随后,随着飞船发射信号功率不断衰减,距离越来越远,地面逐渐再也无法接收到它的信号了。
截止2015年年中,“先驱者11号”距离地球大约90.7个天文单位,约合135.7亿公里,每年还会继续远离大约2.4个天文单位。目前这艘已经沉入永久性休眠的飞船正朝向盾牌座方向飞行。
编者按:
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