星际穿越？人类成功送出太阳系的航天器，距我们已超过230亿公里

1977 年，美国宇航局的航海者 1 号和 2 号太空航天器开始了它们穿越太阳系访问外行星的开创性旅程。现在，航海者1号正在穿越我们太阳系以外的未知领域。

一路上，它们测量星际介质，即恒星之间的神秘环境，那里充满了早已死亡的恒星碎片。航海者 1 号在 1998 年成为距离地球最远的航天器，迄今为止，还没有其他航天器有机会赶上它。

航海者一号离开了太阳系，我们会超越它吗？

在整个人类历史上，只有 5 艘太空航天器成功飞出了太阳系。航海者号航天器是目前处于将它们带出太阳系轨道上的五艘太空航天器中的两艘。

这两艘航天器实际上在 2010 年就已经离开了日球层并进入了星际空间，2023 年航海者 2 号将超越先驱者 10 号，在可预见的未来成为离地球最远的两艘航天器。

必须逃离地球和太阳的联合引力

尽管地球施加了巨大的引力，要求其表面的物体以约 11 公里/秒的速度行进以逃避地球的引力，但太阳的引力影响主导着太阳系。从地球的轨道位置，一个物体需要达到 42 公里/秒的速度才能完全逃离太阳系。在整个人类历史中，只有五艘航天器符合这一标准。

从 1973 年到 1998 年，先驱者 10 号是距离太阳最远的航天器，但在 1998 年，航海者 1 号超越了它。未来，航海者 2 号也将超越它，最终新视野号也将超越先锋 11 号和后来的先锋 10 号。

先驱者 10 号携带了多种科学仪器，其研究目标之一是成为第一个访问木星并从木星获取数据的航天器。它也是人类第一艘与木星相遇的航天器，引力辅助将其加速到超过逃逸速度。

先驱者 10 号的轨迹最引人注目的事实是，它从与木星的引力相遇中获得了几乎最大的速度。在 1973 年末成为第一艘到达木星的航天器后，也让它成为了第一艘在太阳系中实现逃逸速度的航天器。

在 1998 年航海者 1 号超越它之前，它一直是距离我们最远的航天器，到 2023 年航海者 2 号也将超越它，它将跌至第三位。

这张插图显示了一艘先驱者航天器在离开太阳系的途中，回望着我们的太阳。银河平面也是可见的。尽管先驱者航天器现在都已失效，但它们将继续沿着它们的轨迹前进。

1973 年发射的先驱者 11 号也将离开我们的太阳系

先驱者 11 号跟随先驱者 10 号的脚步，飞越了木星的卫星系统，然后利用木星的重力作为辅助将其带到了土星。在探索土星系统时，它发现并几乎与土星的卫星厄庇米修斯相撞，两者的距离仅有约 4000 公里。

这张图显示了 2011 年美国宇航局最远的航天器的相对位置，其中航海者 1 号是最远的（现在仍然如此）。在距离上超过了先驱者 10 号。新视野号当时仅位于天王星的轨道距离（约20 AU），现在距离太阳超过150％（超过50 AU）。它总有一天也会超越两个先驱者。

1977 年的航海者一号目前距离地球最远：超过 230 亿公里

这张插图显示了美国宇航局航海者 1 号和航海者 2 号探测器在日球层之外的位置，日球层是由太阳产生的保护性气泡，远远超出冥王星的轨道。航海者 1 号于 2012 年越过日球层边界；航海者 2 号在 2018 年做了同样的事情。气泡的不对称性质和范围，特别是在航海者探测器相反的方向上，尚未得到充分量化。

这张图展示了太阳系的行星以及前四个航天器在太阳系存在的过程中的相对轨迹。1998年，航海者一号超越先驱者10号，2012年穿越日球层顶进入星际空间。航海者 2 号于 2018 年进入星际空间，直到 2023 年才能通过先驱者 10 号；因此我们强烈怀疑先驱者 10 号也在星际空间中，但它已不再起作用。

航海者 2 号对太阳系进行了著名的“大巡演”，近距离飞越四颗气态巨行星，并对它们的行星、卫星和环状系统进行成像。为了实现这一目标，航海者 2 号最初的发射轨迹比航海者 1 号慢。尽管首先发射，但它的距离和速度都比航海者 1慢。

2018 年底，美国宇航局航海者 2 号航天器上的宇宙射线子系统提供了航海者 2 号离开日球层的证据。撞击仪器辐射探测器的日球层粒子的速率急剧下降，宇宙射线的速率显着增加。

2006 年的新视野号成为有史以来发射速度最快的航天器

在 2015 年 7 月 14 日经过冥王星仅 15 分钟后，新视野号航天器拍摄了这张照片，回顾了被太阳照亮的冥王星。其中包括多层大气雾霾在内的冰冷特征令人叹为观止。尽管在前往冥王星的过程中被木星提升/重定向，但它并不会赶上航海者号。预计，新视野号将在下个世纪超越两个先驱者航天器。

新视野号宇宙飞船于 2006 年发射，是所有宇宙飞船中发射速度最快的，但大部分被重新引导到一条轨道上，这将导致它与冥王星近距离飞掠相遇，由于缺乏主要的重力辅助意味着它的速度永远不会让它赶上航海者 1 号或 2 号。

结论

从对数尺度上看，太阳系突出了一些物体的距离。行星、柯伊伯带、奥尔特云和最近的恒星都在这里展示，航海者一号距离太阳 155.5 天文单位。目前来看还没有哪个航天器可以超越航海者一号，如果没有其他卓越任务的话，航海者一号将仍然是人类最遥远的航天器。