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已經穿越日球層的「旅行者二號」,未來再沒有太陽風的保護!

2024-07-22科技

導語

「旅行者二號」是美國航天工程師設計制造的兩艘探測器之一,他們的執行任務是在外太空中收集太陽與各個行星之間的數據,美國航天局希望透過這些數據更加深入地了解太陽系的構成和執行規律。

1977年8月20日,「旅行者二號」發射升空,向外飛去,在飛行了四十多年的時候已經飛越了日球層,美國科學家們似乎也沒有太在意。

但是若是現在再讓「旅行者二號」再次執行飛行任務,那麽「旅行者二號」就會受到很大的威脅,這是為什麽呢?

什麽是日球層?

1977年8月20日,「旅行者二號」被成功送上太空,他的主要任務是飛離地球,經過嚴格的演示之後,若是一切正常,就會前往更高級的任務地點,那就是土星。

這也是人類有史以來第一次將飛船送到土星以外的行星,對於美國航天局而言也是以史為鑒,在飛船發射之後,他們就沒有放松對於「旅行者二號」的關註,同樣對於飛船的檢測也是時間錢所不能及的。

「旅行者二號」自發射後,飛的速度就是天文數位,所以從一開始就對其跟蹤,但是在飛越太陽系的過程當中,「旅行者二號」經歷的是各種風險。

1970年代,人類對於太陽活動的影響原理還是摸不著頭腦,噶時候直接蒙在泥貝瑞看不懂,總結不出規律。

日球層是在20世紀70年代後期逐漸被發現的,他位於太陽表面附近,距離地球也只有1500萬千米,表面積連地球的三倍都不到。

日球層內部是由電漿、磁場和磁力線組成的,他們會受到太陽的影響發生規律性的變化,在這個區域內部,等離子會呈現非常明顯的團狀結構。

太陽的北邊和南邊有兩個磁極,磁力線會從這兩個磁極出發並且延伸到太陽附近。

在日球層,等離子實際上正在被太陽的磁力線纏繞,並且跟隨著太陽一起進行著轉動運動,就好像在太陽表面形成了一個不斷變形的巨大旋渦。

日球層也是太陽風的起源之所,太陽在發出等離子的時候,等離子就會飄散出去,然後形成等離子風,等離子風帶著瓦斯呈現的運動形成太陽風,在太陽風內部,還夾雜著太陽的磁場。

等離子風的密度非常大,而且速度也非常的快,從太陽的衣領跑出來的速度可都是500千米每秒的速度,而且等離子風裏的電子和離子也可謂是千奇百怪。

旅行者二號飛躍日球層。

「旅行者二號」在1980年底或者1981年初的時候,就飛越了日球層,直到1989年的時候,「旅行者二號」已經飛的比「旅行者一號」更遠了,他就是為了飛的更遠更快更好。

那麽日球層的等離子就會跟隨著「旅行者二號」一同變形,並且跟隨著太陽一同的旋轉,就好像在飛船的周圍形成了一個很大的浩瀚的氣流,氣流的運動的速度一般在30~40千米每秒的樣子。

日球層或者太陽風都對於「旅行者二號」有著巨大的影響,在到達火星的時候,美國航天局透過收到的訊號分析出「旅行者一號」飛船的一部份電路板被擊中了,有很大的機率是因為太陽風的磁場夾角度不夠大導致的。

一般在到達火星地球以外的地方,太陽風的磁場夾角就會變得很小,而等離子風的速度就會變得很大,或者說等離子風就是「瘋狂」的,這就意味著等離子風會讓「旅行者二號」遇到比較大的困難,等離子風也是最有力的太陽風。

而「旅行者二號」到了日球層的時候,美國的科學家們為他做了充分的準備,美國航天局專門成立了一個調查小組,他們專門去調查「旅行者一號」飛過日球層之後有什麽不一樣?

在「旅行者一號」飛過日球層的時候,電路板就開始受損,但是「旅行者二號」也會有他飛行速度造成的威力,並且太陽風也會對「旅行者二號」有著很大的影響。

在日球層內部,等離子風的運動速度和方向與太陽的表面有很大的差異,在太陽的表面上,等離子風的速度約為45萬千米每秒,而在日球層中,等離子風的速度會快7倍左右。

穿越日球層的飛船。

「旅行者二號」經過九年的跋涉之後,穿越了日球層,穿越日球層對於「旅行者二號」而言有些許的危險,在日球層內部,氣流不斷的運動會讓等離子風在太陽上面產生登入的能量,如果等離子風是以太陽表面速度在運動,那麽等離子風的速度不斷的增加,就好像「旅行者二號」被一個巨大的氣流擋住了一樣。

等離子風還會與太陽的磁場交互作用,並且會發生電子的加速,在穿越日球層的時候,等離子風會把兩種電子帶給「旅行者二號」,從而改變方向,形成等離子風對「旅行者二號」的拱衛。

在穿越日球層的時候,等離子風既有優勢也有劣勢,優勢就是能讓「旅行者二號」避開危險,但是,劣勢就是等離子風的磁場能穿過「旅行者二號」的外殼,而且還會帶著高能的放射線粒子射到太空中,造成對飛船材料的損傷。

隨著氣流不斷的進行著運動,氣流的溫度和密度就會不斷的改變,日球層邊緣位置上的氣流更加的活躍,並且還會發生抖動,等離子風也會引起發射的電磁放射線,飛船內部的電子裝置也會出現故障。

在1983年和1989年,美國航天局還分別給「旅行者一/二號」發來了訊息,由於年久失修,美國航天局的費用也不是很充足,而且「旅行者二號」已經到了上世紀90年代,所以在上世紀90年代的時候,美國航天局就把「旅行者二號」的接收器給關了。

結語

今後如果我們再次讓「旅行者二號」執行飛行任務,那就意味著「旅行者二號」沒有了太陽風的保護,變得更加的「安全」。