1977 年,美国宇航局 (NASA)发射了旅行者 1 号和旅行者 2星际探测器,开始了令人惊叹的深空探测,目前他们是人类制造的飞行最遥远的物体。旅行者 1 号已经到达距离地球超过 250 亿公里的地方,而旅行者 2 号距离地球超过210 亿公里。
这两个探测器都是唯一到达日光层之外的航天器。日光层是覆盖到冥王星轨道远端的太阳磁场和粒子泡。
但随着时间的推移,探测器上依靠钚衰变热量产生的电力已经不足以供应所有仪器需求,估计每年产生的电力减少4 瓦。因此NASA 喷气推进实验室的工程师们开始逐步关闭部分实验仪器,以尽可能让两台探测器飞得够远。目前,旅行者 1 号关闭了宇宙射线子实验系统。旅行者 2 号的低能带电粒子仪器也将于 3 月 24 日关闭。这将使得每个探测器仅保留三种科学仪器运行。
旅行者 1 号和旅行者 2 号携带有完全相同的探测实验仪器,最初设计用于飞越我们太阳系中的行星们。并且旅行者 1 号和旅行者 2 号飞行轨迹完全相反。旅行者 1 号是在包括我们地球所有围绕太阳运行的行星们的平面之上飞行远离,而旅行者 2 号则在平面下方飞行远离。
在 1970 年代和 1980 年代,旅行者们先后飞越完成太阳系大行星并收集相关数据后,这些任务相关仪器全部关闭,但旅行者号上的其他仪器继续打开,收集日光层和太阳系内星际空间的数据。
随着探测器上的电力供应衰退,地面控制团队正有计划地一个接一个地关闭了仪器,以确保探测器能够继续它们的传奇旅程。2024年10 月,NASA 关闭了旅行者 2 号的等离子体科学仪器。旅行者 1 号的相同仪器已经关闭多年。
最近就在上周,旅行者 1 号上的宇宙射线子系统关闭,包括用于研究和测量从太阳和银河系释放的宇宙射线,或空间中能量最高粒子的三台一组的望远镜。旅行者 2 号将于本月晚些时候关闭低能带电粒子测量仪器,该仪器的子系统包括望远镜和磁层粒子分析仪。所称,该仪器借助步进电机提供动力旋转,能提供 360 度视图。该步进电机在地球上的副本已经运行了 50万次,地面操作团队预计其能达到 850 万步。
随着不断有仪器必须舍弃关闭,地面团队将无法获取星际空间的两个不同位置的数据,也就不能进行对比。而以往,科学家能够比较旅行者号传来的数据,发现太阳系行星们平面之上和之下的相似和不同之处。
依目前的两个飞行器状态,它们至少还能稳定飞行一年,然后团队需要决定关闭额外的仪器。目前,团队已经计划在 2026 年关闭旅行者 1 号的低能带电粒子仪器和旅行者 2 号的宇宙射线子系统。但是探测器上携带的用于测量太空等离子体场的等离子体波子系统,测量磁场变化的磁力计将始终运行,以获取深空中粒子的独特信息,包换高能宇宙射线和星际等离子体、星际磁场和星际空间介质中的无线电波,来自太阳的远距离影响。
不管怎样,旅行者号提供的数据远远超出了最初的任务设想,每天每一秒提供的额外数据都是对人类日光物理学的宝贵奖励,也是50年来模范航天工程的典范。美国宇航局专家认为,这些探测器在至少运行一台科学仪器的状态下还能运行到 2030 年代。
领取专属 10元无门槛券
私享最新 技术干货