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已飞222亿公里,最远人造物拍的最后一张照片,为啥让人类深思?

2024-07-12科学

1977年9月5日,随着一声巨响,泰坦3号E半人马座火箭把旅行者1号送上了太空,拉开了人类探索外太阳系的序幕。

与此同时,旅行者2号在旅行者1号之前16天发射进入外层空间。因为旅行者1号获得了更高的初始速度,所以在后面的任务中始终保持领先。

到现在为止,这两枚探测器已经在宇宙中飞行了42年,速度分别为每秒17公里和每秒15公里。旅行者1号目前已经飞行到了地球外大约222亿公里(150个天文单位的距离)。

旅行者2号则飞行了大约185亿公里(124个天文单位)。两者分别于2012年8月25日和2018年11月5日退出了太阳圈,进入星际空间。

它们被认为是首批离开太阳系的人造物体。重要的是,它们仅仅是离开了太阳风影响的区域,并未真正脱离太阳系。

太阳风顶界大约位于180亿公里处。当探测器抵达这一点时,记录到宇宙射线的增加和太阳风粒子的减少。因此,NASA认为探测器已经离开了太阳风层。

目前,天文学界认为太阳系的边界是理论上的奥尔特云。按照旅行者1号现在的速度,每年可以飞行大约3.599天文单位,至少还需要300年时间才能接近或进入奥尔特云。

穿越奥尔特云至少需要3万年时间,抵达最近的比邻星至少需要7万3千6百年。这说明了太阳系的广阔和宇宙的深远。

因此,从严格意义上讲,人类很难真正离开太阳系。如果以太阳的引力定义太阳系的范围,那么人类可能永远都不能离开太阳系。

这是因为引力的传播速度是光速,太阳自形成以来的引力已在宇宙中传播了46亿光年。从这个角度看,我们几乎不可能离开太阳系。

为何这些小型航天器能在黑暗的宇宙空间中工作长达42年呢?其实它们的动力来源不是太阳能,而是携带了三块由钚238制成的核动力电池。

预计到2025年,这些电池将达到其设计寿命,届时这些探测器将与人类完全失去联系,成为宇宙中的一粒尘埃,向银河系中心飞去。

因此在任务中,节约能源至关重要。1979年1月,旅行者1号开始对木星进行观测,3月进入距木星349000公里的轨道,利用高分辨率的行星照相机对木星大气、磁场、环及其四颗伽利略卫星进行了大量拍摄。

最令人震惊的发现是木卫一上的火山活动,这是之前未曾观察到的现象。4月份完成了对木星的探测,并利用木星引力加速,向土星前进。

1980年11月,旅行者1号接近土星,在距土星124000公里的轨道上开始对土星系统进行大量拍摄,最大的发现是土卫六浓厚的大气层,引起了科学家的极大兴趣。

最终决定让探测器接近土卫六进行细致研究,导致探测器轨道偏离,行星探测任务提前结束。之后,旅行者1号的任务转为对星际空间的探索。

当科学家准备关闭旅行者1号上的行星照相机时,天文学家卡尔·萨根建议让旅行者1号为太阳系拍摄一张全家福。

1990年2月14日,旅行者1号转动镜头,开始对太阳系中的六颗行星进行拍摄,当时距离地球约60亿公里。

这张由60个独立画幅拼接而成的照片包括了木星、地球、金星、土星、天王星和海王星。漏掉了水星、火星和冥王星,因为水星太接近太阳无法成像,火星被遮挡,而冥王星太小无法观测。

在这张照片中,太阳仅是一个亮点。这张照片与我们通常看到的太阳系照片不同,它是由人类拍摄,而非电脑合成的。

这张照片被认为是人类航天史上最为珍贵的照片之一,也是旅行者1号发送回的最后一张照片。在这张太阳系全家福中,可以看到即使是我们心目中庞大的太阳,在太空中也不过是一个微弱的亮点,整个太阳系显得如此渺小和脆弱。

其中最著名的照片被称为「淡蓝色斑点」,你能在上图中找到那个蓝点吗?这个蓝点是我们生活了数百万年的地球,在照片中,地球的大小不足一个像素,在浩瀚的太空中,地球沐浴在太阳的反射光中。这是人类从最远的距离看到的地球。

在此之前,阿波罗计划已让我们在其他星球上看到地球的模样,这一刻的价值与登月相当。

因为几千年来,我们在地球上向宇宙中的其他星球仰望,但这一次,我们站在其他星球上回望地球。淡蓝色斑点给了我们一个更远、更高的视角,再次感受到地球的孤独和渺小。

历史上的每一个人,我们现在认识的每一个人,包括你自己、你的亲人和爱人,都生活在这个蓝色的斑点上。这是我们唯一的家园,我们可能永远也不会在宇宙中找到另一个适合人类居住的地方。

我们人类属于地球,但地球并不属于我们。它不关心我们的存亡,但我们离不开这粒蓝色的尘埃。

天文学家卡尔·萨根受到这张照片的启发,撰写了【暗淡蓝点:人类在太空中的未来展望】一书,强调了我们对宇宙的认知越深,感受到的渺小和卑微也越明显。

2020年,在这张照片30周年的纪念日上,NASA利用现代图像处理技术,发布了更清晰的「暗淡蓝点」照片。

这张照片被誉为人类航天史上最珍贵的照片之一,出自旅行者1号,这个探测器目前已经远离地球222亿公里。

这个探测器承载着人类的希望和对宇宙的敬畏,继续其深空探索之旅。未来,它可能会被外星生命发现,或许能从中得知有一群人形智慧生物居住在银河系的边缘。#深度好文计划#