将人类文明带到最远深空——姊妹探测器“旅行者1号”和“旅行者2号”运行40年

2017-09-07 09:18:23 来源: 科技日报-中国科技网 作者: 聂翠蓉

1977年9月5日和8月20日,“旅行者1号”和“旅行者2号”相隔两周分别从肯尼迪航天中心发射升空,成为离地球最远的姊妹航天器,人类对太阳系的认知从此进入全新阶段。

最近一周,美国举行了丰富多彩的活动,纪念“旅行者”运行40周年。除特别制作的大型纪录片《遥远航程:太空中的旅行者》,会在本周让电视观众共同回顾两大航天器的重大成果和幕后故事,美国国家航空航天局(NASA)还在9月5日举行特别的纪念活动,向它们发送精心挑选的问候与祝福。

伴随着各种活动的展开,“旅行者1号”和“旅行者2号”的精彩瞬间重回大众视野。

为行星天文学带来革命性变化

据科学家预测,四大巨行星(土星、木星、天王星和海王星)会在这段时间形成176年一遇的几何排阵,经过精心计算后选择当时的两个时间点作为发射窗口,能让两艘飞船只需极少燃料,借助四大行星的引力加速飞行进入预定轨道。

当时的NASA科学家面临着资金和技术等多重困难。因资金短缺,时任总统尼克松只想“旅行者”飞船运行5年时间以探访其中两大行星。为节约经费,NASA还创新地研发出各种技术,如为保护飞船免遭太空辐射的破坏,它们利用厨具中常用的铝制线圈包裹“旅行者”内的电缆。经过多方努力,NASA终于募集到足够资金,最终赶上这次近两百年一遇的行星排列机会,让两大飞船在12年内成功造访四大行星,完成了需要30年时间才能完成的任务。

40年来,两大航天器给人类带来了一次次科学惊喜,首次近距离拜访土星、木星、天王星和海王星这四大行星;对木星及其卫星近距离造访中,首次在除地球外的星球——木卫一上观察到火山活动;在木卫二地表下发现液体水海洋;发现了天王星的十大卫星……因为“旅行者”飞船的这些全新发现,天文学教科书得以大范围改写,行星天文学发生了革命性变化。

向“外星人”发送人类文明信息

1990年情人节这天,在距离地球64亿公里的遥远星空,“旅行者1号”将照相机对准地球,从太阳系边缘捕捉到地球的独特景象:人类生活的家园在浩瀚星系中只是一个蓝点,就像一粒灰尘一样微不足道。

“旅行者”姊妹飞船在设计之初,就被赋予一项神圣的使命——将人类数十亿年文明带到太空。两个飞船都携带了一张特制的黄金唱片和播放器,唱片的音质10亿年内不会退化。唱片内容包括人类和其他生物的各种声音、27首世界名曲、太阳系各行星图片、长城等世界名胜和人体器官等照片、55种世界方言等,以不同方式向“外星人”表达问候。

“旅行者”任务负责人之一卡尔·萨根参与制作了这张唱片,他近水楼台地将自己儿子的声音录制在唱片中,当时只有6岁的儿子说了一句“你好,我们是来自地球的孩子。”

在今年9月5日举行的纪念“旅行者”探测器升空40周年活动上,《星际迷航》中飞船船长柯克的扮演者威廉·夏特纳宣读了一条祝福信息:“我们的友谊跨越星空,你们并不孤单。”这条从众多网友中征集而来的祝福,借着夏特纳浑厚的声音,发送到远离地球130亿英里的“旅行者1号”,向它们表示致敬。

为太空探索留下珍贵技术遗产

对成长于上世纪70年代和80年代的人们来说,记忆最深的不是阿波罗登月,而是“旅行者1号”和“旅行者2号”的发射升空,以及随后一次次对各大行星的首次造访,许多天文爱好者因此走上了太空探索的专业之路。亚利桑那州立大学行星科学家吉姆·贝尔接受采访时表示,“旅行者”飞船是他进入行星科学领域的引路人,他们这一代人中,许多后来成为火星探测器、卡西尼号等太空任务的中坚力量。

“旅行者”飞船另一项无法超越的记录是,整个项目从构思到成功发射只用了5年时间,成为NASA启动速度最快的旗舰项目。NASA后来升空的“伽利略号”和“朱诺号”以及“卡西尼号”等探测器以及其他未来将要实施的太空任务,都是基于“旅行者”飞船积累的丰富技术成果。

现在,“旅行者1号”已经越过太阳系边缘向星际空间迈进,成为飞行最远的人造飞船;“旅行者2号”也在向太阳系边缘靠近,并成为唯一一个造访过太阳系四大行星的飞船。据称,两架飞船还会继续运行10年左右,其上携带的几种仪器仍在收集数据,带给人类新的惊喜。

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责任编辑: 左瑾
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