继我国公布深空探测计划后,美国立即跟进,目标1500亿公里


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人类对于未知领域的“好奇心” , 一直以来都是推动人类自身发展以及科学技术进步的源泉 。 而对于宇宙空间的探索 , 哪怕是远隔“万水千山”也从来没有停止 。 虽然从目前来看 , 人类的足迹仅仅到过距离地球最近的天体-月球 , 有目的的探测也仅到达过太阳系的远日行星 , 而在完成既定任务后任由探测器“天马行空”飞行 , 也仅有旅行者1号和2号系列 , 目前与地球的距离也只有225亿公里 , 还没有逃脱太阳系的范畴 。

就在前一些日子 , 我国著名天文学家吴伟仁院士 , 向外界透露了我国的深空探测计划 , 主要内容是在2023年正式发射深空探测器 , 预计2049年新中国成立100周年时 , 探测器飞抵100个天文单位(合150亿公里)的深空区域 , 到本世纪末时可飞到1000个天文单位之外 。 这一计划 , 无疑极大提升了我国深空探测的实力和远景信心 , 同时也极大彰显了我国的综合国力 , 为我们持续开展宇宙探测注入了一针“强心剂” 。

在我国对外公布未来的深空探测计划后 , 美国也随后公布了自己的相应计划 , 即接过旅行者号深空探测的“接力棒” , 目标直指距离地球1500亿公里的深空区域 。 大家知道 , 在1977年的时候 , 美国发射了旅行者1号探测器 , 对木星和土星进行探测之后 , 利用“引力弹弓”效应进行了多次加速 , 最后一次返回信号时其即时飞行速度为17公里/秒 。 按照这个速度推算 , 目前它与地球的距离已经达到了225亿公里 , 成为距离我们最远的深空探测器 。

不过 , 即使旅行者1号现在是飞得最远的探测器 , 但是距离太阳系的“有效引力”范围还相差甚远 , 估计其彻底飞出太阳系边缘的奥尔特云 , 起码还得有上万年的时间 。 而且 , 旅行者1号由于长时间的飞行 , 其动能系统已经接近“油尽灯枯” , 目前已经再也不能向我们传递信号了 。
为了延续旅行者系列探测器的辉煌 , 由约翰·霍普金斯大学应用物理实验室的负责人发起 , 一共有500名科学家和志愿者组成的一个庞大科研队伍 , 向美国宇航局请愿 , 希望能够开启新一轮深空探测任务 , 并且在欧洲地球科学联盟大会上向外界透露了他们的目标 , 即将探测器的飞行速度提高6倍 , 探测的终极区域为距离地球1500亿公里的深空 , 这个在计划中的探测器 , 被研究团队命名为“星际探测器” 。

从目前科学界对太阳系范围的界定来看 , 太阳系的外围距离太阳的数值 , 将有可能达到2光年甚至更多 , 即使以光速运行 , 也得需要2年多的时间 。 而目前人类所发射的探测器 , 飞行速度要比这个慢得太多了 , 所以包括我国在内的科学家们 , 为了深入了解太阳系的运行规律和星体演化特点 , 选择“退而求其次” , 从另外一个角度来探索太阳系的特殊“边界”-日球层顶 。

日球层顶不同于太阳的“有效引力”边界 , 而是源自太阳的高能粒子 , 当辐射到这个区域时 , 其强度和来自太阳系外围的宇宙辐射强度大体相当 , 内外辐射在此展开“拉锯战” , 在此区域内 , 太阳辐射占据上风 , 而在此区域之外宇宙辐射占据上风 。 之前旅行者1号和2号来到这一区域时 , 对日球层顶进行了初步探测 , 其与地球的距离大约为120个天文单位 , 厚度约为0.5个天文单位 , 在此区域宇宙空间的温度高达4-5万摄氏度 , 只不过星际物质的密度极小 , 所以并不会对探测器造成实质性伤害 , 旅行者探测器安然无恙地穿越了过去 。

最近通过一些科学家的研究 , 认为日球层的形状 , 并非像之前设想的那样 , 呈现的是冲击波或者彗星的形状 , 而是有可能呈现出一种非常奇怪的“羊角面包”状 。 由于来自宇宙的辐射中包含着很多有害辐射类型 , 因此太阳系中的日球层对于系内的行星来说 , 提供了一种非常强大的“天体护盾” , 使太阳系内才可能存在着供生命存在和发展的基础条件 。 因此 , 我们对于日球层的研究 , 包括对其形状和辐射规律的研究 , 将使我们进一步了解它对太阳系的保护机制 , 以及这种保护对太阳系内众多天体演变过程的影响 , 这样就为今后在其它恒星系中找到“超级地球”提供理论和数据支撑 。

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