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人类究竟有多渺小?已飞2298亿公里的飞船,拍的照片令人深思

2024-10-27科学

【综述】

在宇宙那无边无际的深处,有一艘星际漂流者正静静地飞行着,它离地球已经远超过229.8亿公里了。这可不是科幻小说开头的情节,而是旅行者1号在现实里的真实情况。

这艘无人探测器揭开了木星、土星等的神秘面纱,最后飘到太阳系边缘,向地球送来最后的问候。就在告别的那一刻,它拍下最后一张照片【暗淡蓝点】,这张照片不仅震撼人心,还让人们对人类的存在和未来进行深刻反思。

【孤独的旅行者】

在浩渺的宇宙里,有一艘勇往直前的飞船正在穿越未知的星际空间。它已经越过了太阳系的边界,成了人类历史上飞得最远的先锋。

这个旅行者1号是无人驾驶的探测器,已经飞行了足足43年,岁月也没能把它怎么样,它还一直和地球保持通讯呢,把它看到的、听到的消息往回传。

旅行者1号的传奇故事要从上世纪60年代说起。那时候,美国国家航空航天局(NASA)推出了一个特别宏大的计划,名字叫「行星之旅计划」。这个计划打算向外太空发射一对探测器,借着一次非常难得的机会,从所有的外行星穿过去。

1977年到1981年的时候,这些行星会有一个很难得的排列情况,这对探测器来说是特别好的,能产生很棒的引力弹弓效应。探测器可以借助行星的引力来加速,还能改变飞行的方向,这样就能省油又省时间了。

但是呢,计划预算太高了,只能先放下不做了。NASA只好把计划大幅削减,最后发射了两艘探测器,它们的主要任务是探测木星和土星,这就是有名的「旅行者计划」。

旅行者1号和旅行者2号本来是「水手计划」里的一部分,最开始它们分别叫「水手11号」和「水手12号」。不过呢,因为这两个飞行器的设计和性能特别厉害,所以最后就有了新名字——旅行者。

旅行者1号是喷气推进实验室造出来的,这个家伙在去太空旅行的时候,体重有825.5公斤,长6.4米,宽4.9米,高3.7米呢。它长得有点像金字塔,顶上有个直径3.7米的高性能天线,就靠这个和地球联系通信。

在天线的下面,有个航天器主体,它是由10个面组成的,里面装着各种各样的仪器和系统呢。航天器主体的四个侧面,每个侧面都挂着一根2.7米长的支架,支架的末尾都连着一个放射性同位素热电机,这是给航天器供电的。还有一个侧面装着一个扫描平台,平台上安了好多科学设备,像相机、光谱仪、磁力计之类的。

旅行者1号的通讯系统是精心设计的,目的是突破太阳系的边界。它的高效能天线借助地球上的三个深空网络站来发送和接收无线电波。

一般来讲,旅行者1号会在深空网络18号通道里,用2.3千兆赫兹或者8.4千兆赫兹的频率来传输数据,地球给它发信号的时候频率是2.1千兆赫兹。

旅行者1号就算不能直接跟地球通讯,它的数字磁带记录器也能存大概67MB的数据,留着以后再传输。到了2023年的时候,我们得等二十多个小时才能收到它发回来的消息呢。

旅行者1号的电力系统是由三个放射性同位素热电机构成的,靠钚 - 238衰变时释放的热能来提供电力。

每个热电机里有24个被压缩的钚 - 238氧化物球体,能产生大概470瓦的电。虽然时间一长,燃料半衰期和热电偶有衰减,这些热电机的发电量会慢慢变少,不过还是能给航天器提供充足的电,让航天器一直能和地球通讯,也能持续收集科学数据。预计到2036年,热电机就没电了。

旅行者1号的计算机系统包含飞行数据子系统、计算机指令子系统以及姿态调节控制子系统这三个子系统。

相机和其他科学仪器的管理,还有数据的处理与存储,这些都由飞行数据子系统负责。地球发送的指令接收和解码,故障检测与修复程序的执行,则是计算机指令子系统负责的事。

姿态调节控制子系统负责控制航天器的方向,让高效能天线朝着地球,还能给扫描平台精确定位。这些子系统都有固定的计算机程序和备用的硬件单元,为的是保证航天器正常运行。

旅行者1号承担的是一项既复杂又先进的太空探测任务,带着人类对太阳系的好奇和探索精神。

它的飞行之旅宏伟又惊险,其带来的发现对科学非常重要还特别吸引人。下面,咱们就一块儿去探索旅行者1号的飞行历程,还有它对我们认识太阳系做出的重要贡献。

【旅者最后的消息】

旅行者1号是人类历史上第一个冲出太阳系边界的探测器呢。它在1977年9月5日发射升空,还到过木星和土星,把这两颗气态大行星以及它们卫星的神秘之处给揭开了。

主要任务完成之后,它接着向外面探索,冲破太阳风层,迈向更深远的宇宙,去畅游更浩瀚的星辰大海。

旅行者1号在漫长的航程里,一直给地球发送宝贵的数据和信息,使人类能看到太阳系之外的宇宙环境。

它还带着一张金色唱片呢,这唱片里有人类的语言、音乐还有文化,带着和外星文明交流的美好想法。旅行者1号代表着人类的智慧和探索精神,是人类对未知世界的问候与敬意。

可是,时间一长,它那三个放射性同位素热电机就慢慢不行了,电力输出也越来越弱。为了让它能多用些日子,NASA只能一点点关掉一些仪器来省电。

旅行者1号上的所有仪器,估计到2025年就会完全停止工作,既不能再发送数据,也接收不到人类发出的指令了。从那以后,它就会永远和我们断了联系,变成在太空里默默漂流的孤船。

旅行者1号失联之前传回来最后一条消息,还有它拍的最后一张照片,叫【暗淡蓝点】。这照片是在离地球60亿公里的地方拍的,能看到地球孤零零地悬在太阳系黑乎乎的背景里,就像一个小小的蓝色像素点。

这个镜头让人类深切感受到地球既渺小又脆弱,促使人们深入思考自身的存在与未来。美国著名天文学家卡尔·萨根博士受此启发,写了【暗淡蓝点】这本书,抒发他对人类和宇宙的深刻见解与感慨。

旅行者1号发出的最后一条消息,对人类来说既是提醒、警示,也是祝福和期许。它让我们知道,地球是我们仅有的家园,要格外珍惜、好好守护,大家要和平友爱地相处。

同时,这也让我们明白,宇宙广袤又神秘,我们得不断勇敢地去探索、去学习。说不定哪天,我们就会碰到其他文明,然后跟他们分享我们的知识与经验呢。

【结语】

旅行者1号会一直朝着银河系中心猛冲,每秒17公里的速度穿过星际空间。它也许永远碰不上任何天体,也可能被某颗恒星的引力拽住,又或者被某个黑洞吞掉。

不管怎样,它都会一直带着人类的记忆与梦想,变成一艘永不停止的星际漂流者。说不定哪一天,它会被外星文明发现,又或者被人类的飞船赶上,这样一来,它的故事就会开启新的篇章了。

不过,在那之前呢,它会自己在宇宙里飘着,一直到金属烂掉,一直到电路出故障,一直到信号慢慢没了。