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NASA将开始关闭两艘旅行者号探测器上部分仪器 以延长寿命

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6月23日消息,在过去44年的大部分时间里,美国发射的两艘旅行者号(Voyager)探测器比任何人造物体都要飞得更远。不过,这两艘探测器现在正进入使命的“最后阶段”,美国宇航局(NASA)即将开始关闭它们搭载的部分仪器,以尽可能地延长其寿命。

旅行者1号(Voyager 1)目前距离地球145亿英里(约合233亿公里),以光速前进也需要20小时33分钟。而旅行者2号(Voyager 2)距离地球120亿英里(约193亿公里),光速传播需要18小时。这意味着,工程师向探测器发送信息并得到回应需要等待两天时间。

1977年,两艘旅行者号从佛罗里达州卡纳维拉尔角发射升空,其中旅行者2号比旅行者1号早一个月升空。它们的设计寿命为5年,主要用于研究木星和土星。然而,它们至今已经飞行了44年,远远超过了预期目标。但NASA现在计划开始关闭两艘探测器上的部分系统,希望剩余动力能维持它们飞行到2030年左右。

NASA物理学家拉尔夫·麦克纳特(Ralph McNutt)在谈到关闭旅行者号上部分系统时说:“它们已经连续运行了超过44年,这相当于10倍的保修期。”

这两艘探测器由放射性同位素热电发生器(RTG)提供动力,该设备由钚球衰变产生的热量提供支持。然而,这些RTG的输出功率正在以每年约4瓦的速度下降。这意味着,两艘旅行者号上的仪器需要逐渐被关闭以节省能源。

旅行者1号现在只剩下4个可用的仪器,而旅行者2号上还有5个。有些专家估计,随着钚燃料逐渐衰减,并达到难以继续维持飞船运转的水平后,这两艘探测器最早可能在2025年就会结束使命。

然而,其他人似乎更乐观,认为两艘旅行者号可能还能再飞行十年。之前,两艘旅行者号的表现确实让NASA的工程师们感到吃惊。两年前,科学家们预计必须开始关闭探测器上的仪器,但自2008年以来,他们没有关闭任何系统。

行星科学家琳达·斯皮尔克(Linda Spilker)在旅行者号发射前就开始参与任务,她说:“如果一切顺利,也许我们可以把任务延长到21世纪30年代。这取决于能源供应,它就是极限点。”

近半个世纪前,工程师们利用木星、土星、天王星和海王星每176年一次的罕见连珠现象,发射了这些探测器。这使得他们可以将两艘旅行者号发射到轨道上,并利用每颗行星的重力辅助将它们送到下一颗行星轨道上。

两艘旅行者号探索了外太阳系的所有巨行星,包括木星、土星、天王星、海王星以及其他的48颗卫星,并帮助了解了这些行星所拥有的独特光环和磁场系统。

旅行者号为人类提供了近距离观察木星和土星卫星的机会,包括木星卫星木卫一上的活火山,并对土星环的复杂结构进行了初步研究。旅行者2号仍然是唯一造访问过天王星和海王星的人造航天器。

在执行任务的第13天,在到达距离地球725万英里(约合1167公里)的地方后,旅行者1号将相机转向地球,拍下了有史以来第一张地球-月球系统的单帧照片。在1990年2月14日刚刚经过天王星时,它还曾抓拍到地球的身影,尽管那只是个小点。

四年后,天文学家卡尔·萨根(Carl Sagan)在康奈尔大学向观众描述了这张照片的意义,并将其命名为“暗淡蓝点”(Pale Blue Dot)。他在演讲中称:“再看看那个点,它就在这里。这是家园,这是我们。你所爱的每一个人,你认识的每一个人,你听说过的每一个人,曾经有过的每一个人,都在它上面度过他们的一生。”

两艘旅行者号现在正在探索没有人造物体去过的地方,它们已经摆脱了被称为日球层顶的热等离子泡,日球层顶被视为太阳系边缘的起点。

2012年8月,旅行者1号首先进入了星际空间,即恒星之间的区域,那里充满了数百万年前附近恒星死亡时喷发出来的物质。旅行者2号于2018年11月5日进入星际空间。然而,这两艘探测器目前并不被认为存在于太阳系之外。

科学家们认为,太阳系的最终边界是奥尔特云(Oort Cloud),里面有大量仍受太阳引力影响的诸多天体。NASA表示,旅行者2号需要大约300年才能到达奥尔特云的内缘,而飞越奥尔特云可能需要3万年。

如果遇到任何形式的生命,这两艘探测器都会向它们发出问候。这一信息通过留声机唱片传递。该唱片是一张12英寸的镀金铜盘,内含声音和图像,用来描绘地球上生命和文化的多样性。

旅行者号探测器是第三艘和第四艘飞越太阳系所有行星的人造航天器。先驱者10号(Pioneers 10)和先驱者11号(Pioneers 10)先于旅行者号摆脱了太阳的引力,但在1998年2月17日,旅行者1号超过了先驱者10号,成为太空中飞行最远的人造物体。(小小)

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