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已经穿越日球层的「旅行者二号」,未来再没有太阳风的保护!

2024-07-22科技

导语

「旅行者二号」是美国航天工程师设计制造的两艘探测器之一,他们的执行任务是在外太空中收集太阳与各个行星之间的数据,美国航天局希望通过这些数据更加深入地了解太阳系的构成和运行规律。

1977年8月20日,「旅行者二号」发射升空,向外飞去,在飞行了四十多年的时候已经飞越了日球层,美国科学家们似乎也没有太在意。

但是若是现在再让「旅行者二号」再次执行飞行任务,那么「旅行者二号」就会受到很大的威胁,这是为什么呢?

什么是日球层?

1977年8月20日,「旅行者二号」被成功送上太空,他的主要任务是飞离地球,经过严格的演示之后,若是一切正常,就会前往更高级的任务地点,那就是土星。

这也是人类有史以来第一次将飞船送到土星以外的行星,对于美国航天局而言也是以史为鉴,在飞船发射之后,他们就没有放松对于「旅行者二号」的关注,同样对于飞船的检测也是时间钱所不能及的。

「旅行者二号」自发射后,飞的速度就是天文数字,所以从一开始就对其跟踪,但是在飞越太阳系的过程当中,「旅行者二号」经历的是各种风险。

1970年代,人类对于太阳活动的影响原理还是摸不着头脑,噶时候直接蒙在泥巴里看不懂,总结不出规律。

日球层是在20世纪70年代后期逐渐被发现的,他位于太阳表面附近,距离地球也只有1500万千米,表面积连地球的三倍都不到。

日球层内部是由等离子体、磁场和磁力线组成的,他们会受到太阳的影响发生规律性的变化,在这个区域内部,等离子会呈现非常明显的团状结构。

太阳的北边和南边有两个磁极,磁力线会从这两个磁极出发并且延伸到太阳附近。

在日球层,等离子实际上正在被太阳的磁力线缠绕,并且跟随着太阳一起进行着转动运动,就好像在太阳表面形成了一个不断变形的巨大旋涡。

日球层也是太阳风的起源之所,太阳在发出等离子的时候,等离子就会飘散出去,然后形成等离子风,等离子风带着气体呈现的运动形成太阳风,在太阳风内部,还夹杂着太阳的磁场。

等离子风的密度非常大,而且速度也非常的快,从太阳的衣领跑出来的速度可都是500千米每秒的速度,而且等离子风里的电子和离子也可谓是千奇百怪。

旅行者二号飞跃日球层。

「旅行者二号」在1980年底或者1981年初的时候,就飞越了日球层,直到1989年的时候,「旅行者二号」已经飞的比「旅行者一号」更远了,他就是为了飞的更远更快更好。

那么日球层的等离子就会跟随着「旅行者二号」一同变形,并且跟随着太阳一同的旋转,就好像在飞船的周围形成了一个很大的浩瀚的气流,气流的运动的速度一般在30~40千米每秒的样子。

日球层或者太阳风都对于「旅行者二号」有着巨大的影响,在到达火星的时候,美国航天局通过收到的信号分析出「旅行者一号」飞船的一部分电路板被击中了,有很大的概率是因为太阳风的磁场夹角度不够大导致的。

一般在到达火星地球以外的地方,太阳风的磁场夹角就会变得很小,而等离子风的速度就会变得很大,或者说等离子风就是「疯狂」的,这就意味着等离子风会让「旅行者二号」遇到比较大的困难,等离子风也是最有力的太阳风。

而「旅行者二号」到了日球层的时候,美国的科学家们为他做了充分的准备,美国航天局专门成立了一个调查小组,他们专门去调查「旅行者一号」飞过日球层之后有什么不一样?

在「旅行者一号」飞过日球层的时候,电路板就开始受损,但是「旅行者二号」也会有他飞行速度造成的威力,并且太阳风也会对「旅行者二号」有着很大的影响。

在日球层内部,等离子风的运动速度和方向与太阳的表面有很大的差异,在太阳的表面上,等离子风的速度约为45万千米每秒,而在日球层中,等离子风的速度会快7倍左右。

穿越日球层的飞船。

「旅行者二号」经过九年的跋涉之后,穿越了日球层,穿越日球层对于「旅行者二号」而言有些许的危险,在日球层内部,气流不断的运动会让等离子风在太阳上面产生登录的能量,如果等离子风是以太阳表面速度在运动,那么等离子风的速度不断的增加,就好像「旅行者二号」被一个巨大的气流挡住了一样。

等离子风还会与太阳的磁场相互作用,并且会发生电子的加速,在穿越日球层的时候,等离子风会把两种电子带给「旅行者二号」,从而改变方向,形成等离子风对「旅行者二号」的拱卫。

在穿越日球层的时候,等离子风既有优势也有劣势,优势就是能让「旅行者二号」避开危险,但是,劣势就是等离子风的磁场能穿过「旅行者二号」的外壳,而且还会带着高能的辐射粒子射到太空中,造成对飞船材料的损伤。

随着气流不断的进行着运动,气流的温度和密度就会不断的改变,日球层边缘位置上的气流更加的活跃,并且还会发生抖动,等离子风也会引起发射的电磁辐射,飞船内部的电子设备也会出现故障。

在1983年和1989年,美国航天局还分别给「旅行者一/二号」发来了消息,由于年久失修,美国航天局的费用也不是很充足,而且「旅行者二号」已经到了上世纪90年代,所以在上世纪90年代的时候,美国航天局就把「旅行者二号」的接收器给关了。

结语

今后如果我们再次让「旅行者二号」执行飞行任务,那就意味着「旅行者二号」没有了太阳风的保护,变得更加的「安全」。