人從未比在太空行走時(shí)顯得更為渺小,或更為偉大 語(yǔ)宙 + 兩位偉大的使者,依然在向著宇宙深處前行。
2017年12月6日北京時(shí)間04:17分,筆者查詢了NASA的深空通訊網(wǎng)三大基地的工作狀態(tài),恰好位于美國(guó)的Goldstone的14米口徑深空通訊天線正在嘗試與旅行者一號(hào)建立聯(lián)系。它們基本每天都在保持與旅行者一號(hào)和二號(hào)的通訊。
旅行者一號(hào)已經(jīng)在太空中旅行了40年3個(gè)月又9天的時(shí)間。現(xiàn)在它距離我們實(shí)在太過(guò)遙遠(yuǎn),即便是每秒鐘三十萬(wàn)公里旅行的電磁波也需要經(jīng)過(guò)19個(gè)小時(shí)35分鐘才能抵達(dá),而等它反應(yīng)過(guò)來(lái)并回復(fù)地球,就已經(jīng)是39個(gè)小時(shí)之后了。地球與旅行者一號(hào)的距離,目前是21135668081458米。 誰(shuí)也不曾想到,這個(gè)原計(jì)劃只工作兩年就算完成任務(wù)的探測(cè)器,竟然一直工作了40年,而且按照它現(xiàn)有的狀態(tài)還能再工作10年! 它的秘密是放射性同位素钚238不斷衰變產(chǎn)生的熱量發(fā)電,這種原子彈副產(chǎn)品的核電池半衰期高達(dá)88年。 ▲持續(xù)釋放熱量的钚238金屬塊 而早在1980年,旅行者一號(hào)在探測(cè)土星的任務(wù)時(shí),用盡了主推進(jìn)器和四個(gè)備用推進(jìn)器的所有能量,還是無(wú)法抵抗土星最大衛(wèi)星土衛(wèi)六的巨大引力影響,結(jié)束觀察它時(shí)被甩出太陽(yáng)系黃道平面,再也無(wú)力反抗。 不過(guò)人類并沒(méi)有忘記它,40年來(lái)從未終止過(guò)跟這個(gè)星際使者的聯(lián)系。 ▲旅行者一號(hào)現(xiàn)在已經(jīng)處在太陽(yáng)系上方 NASA在11月28日剛剛做過(guò)一次測(cè)試,給旅行者一號(hào)發(fā)出命令:重啟已經(jīng)塵封了37年的推進(jìn)器,工作哪怕只有10毫秒即可,證明相關(guān)儀器依然正常。 11月29日即將過(guò)去,地面人員在焦急的等待中終于迎來(lái)了旅行者一號(hào)的回復(fù):四個(gè)備份推進(jìn)器全部啟動(dòng)10毫秒工作正常。 全場(chǎng)淚奔! 因?yàn)樗腥硕己芮宄@恐怕是這個(gè)星際使者最后的能量,此后一別就是永遠(yuǎn)。 而與此同時(shí),它的親兄弟旅行者二號(hào),現(xiàn)在仍在太陽(yáng)系的另外一個(gè)方向飛行,依然在正常工作。
兩位旅行者是NASA前期最著名的星際旅行計(jì)劃-水手計(jì)劃(Mariner Program)的收官之戰(zhàn),在水手一號(hào)到十號(hào)的任務(wù)中,實(shí)現(xiàn)了金星和火星的全面探測(cè),創(chuàng)造了很多第一。 而水手十一號(hào)和十二號(hào)就成為探測(cè)木星和土星的兩個(gè)任務(wù),它們?nèi)蝿?wù)目標(biāo)相同:至少探測(cè)木星,盡量探測(cè)土星。后來(lái)這兩個(gè)任務(wù)被改名為旅行者一號(hào)和二號(hào)。 結(jié)果到了任務(wù)快要發(fā)射的時(shí)間,NASA突然宣布:我們決定讓旅行者二號(hào),在探測(cè)木星、土星之后,繼續(xù)飛向天王星和海王星,最終沖出太陽(yáng)系! 為了這個(gè)目標(biāo),原計(jì)劃第二個(gè)發(fā)射的二號(hào)反而提前一步,在1977年9月5日世界協(xié)調(diào)時(shí)12點(diǎn)56分00秒準(zhǔn)時(shí)乘坐巨大的泰坦三E火箭起飛。在發(fā)射過(guò)程中,火箭第二級(jí)工作時(shí)間比預(yù)計(jì)差了一秒,NASA的軌道專家們立即沮喪地說(shuō):我們只能到木星了。不過(guò)幸運(yùn)的是,泰坦三E的第三級(jí)和第四級(jí)火箭全力工作,幫助旅行者二號(hào)趕上了這個(gè)千載難逢的機(jī)會(huì)。 ▲旅行者二號(hào)起飛的瞬間 說(shuō)千載難逢有點(diǎn)夸張,但這個(gè)真實(shí)的數(shù)字是,175年! 航天器在深空旅行中幾乎無(wú)法抵抗太陽(yáng)的巨大引力影響,而必須借助各個(gè)行星挨個(gè)引力助推接力。但太陽(yáng)系外側(cè)行星的軌道周期實(shí)在太長(zhǎng),地球只需要一年就繞太陽(yáng)一圈,但天王星卻需要84年,而海王星更是需要驚人的165年。實(shí)現(xiàn)木星、土星、天王星、海王星在太陽(yáng)系大致同一側(cè)、能遍訪各個(gè)行星的機(jī)會(huì),的確是175年才有一次! ▲旅行者二號(hào)遍訪四顆行星的速度變化 從上圖可以看出,只要低于藍(lán)色的速度,航天器就會(huì)被太陽(yáng)無(wú)情的減速并最終拖回來(lái)。因此旅行者二號(hào)必須實(shí)現(xiàn)一個(gè)又一個(gè)行星的精準(zhǔn)接力,才能在訪問(wèn)它們的同時(shí),最終被送出太陽(yáng)系。
可以說(shuō),旅行者二號(hào)創(chuàng)造的輝煌,對(duì)于最近的人類5代人而言,都是唯一一次在生命中可以見(jiàn)證的機(jī)會(huì),下一次就到了2140年代,那是個(gè)對(duì)我們而言可以用科幻形容的未來(lái)。 而一號(hào)則沒(méi)有它那么幸運(yùn),它不像二號(hào)對(duì)木星和土星只是淺嘗輒止,而必須完成兩兄弟最主要的使命:認(rèn)真觀察木星和土星,哪怕這個(gè)代價(jià)是最終被提前甩出太陽(yáng)系。
老兵不死,只是逐漸凋零。 旅行者一號(hào)和二號(hào)在它們的偉大生命中,為我們貢獻(xiàn)出了太多的驚喜。 ▲工程師正在對(duì)旅行者號(hào)進(jìn)行測(cè)試(1976) ▲發(fā)射前被密封的旅行者 2 號(hào)(1977) ▲位于加利福尼亞州戈德斯通,寬64米的碟形天線被擴(kuò)建至70米寬,用于接收旅行者號(hào)的信號(hào)。
▲土衛(wèi)五,看起來(lái)與地球的衛(wèi)星(月球)很像。 ▲木衛(wèi)一掠過(guò)的視角。 ▲旅行者 2 號(hào)拍下的被冰封的木衛(wèi)二 ▲木衛(wèi)四,木星最亮的四顆衛(wèi)星之一,是距木星第六遠(yuǎn)的衛(wèi)星。 ▲1981 年中,旅行者 2 號(hào)抵達(dá)土星 ▲旅行者 1 號(hào)在 1980 年末拜訪了土衛(wèi)一 ▲旅行者 2 號(hào)與土衛(wèi)二會(huì)面。 ▲旅行者 1 號(hào)拍下的土衛(wèi)四 ▲土衛(wèi)四 ▲旅行者 1 號(hào)在 4 天抵近行程中,于 530 萬(wàn)里外拍攝的土星(環(huán)) ▲旅行者 2 號(hào)在 1981 年 8 月拍攝的土星環(huán) ▲旅行者 2 號(hào)在 450 萬(wàn)公里外拍攝的土衛(wèi)六 ▲土星北極附近區(qū)域特寫(xiě),旅行者 2 號(hào)在 8 月 25 日拍攝,距離 63.3 萬(wàn)公里 ▲天王星的第五顆衛(wèi)星,旅行者 2 號(hào)在 1986 年拍攝。 ▲天王星 ▲甲烷渲染的藍(lán)色天王星,雖然處在太陽(yáng)系的邊緣,但它有巨大的風(fēng)暴,數(shù)千公里寬的巨大云層 ▲1990年2月14日(情人節(jié)),已經(jīng)在太空中旅行了13年的旅行者一號(hào)早在1980年便被土衛(wèi)六和土星巨大的引力甩出了太陽(yáng)系的黃道平面,踏上注定離開(kāi)太陽(yáng)系的航程。此時(shí)它距離地球已經(jīng)達(dá)到60億千米,它在此時(shí)接到命令為太陽(yáng)系各個(gè)行星拍一張“合影”,隨后一張照片出現(xiàn)了這么一幕:地球僅僅是個(gè)不起眼的淡藍(lán)小點(diǎn)。 航天科學(xué)傳播平臺(tái) Powered by 愛(ài)太空 中國(guó)載人航天工程科學(xué)教育合作伙伴 第 71 期 合作 tangxiaochen@spaced.com.cn 微信ID:spaceflightforum |
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