美國幾十年前發射的那個探索宇宙的飛船現在飛到哪了?
上小學時課本里講的美國在70年代還是80年代發射了一個探索宇宙找外星人的飛船,裡面裝了一大堆打算給外星人安利一下地球知識的亂七八糟的東西,什麼磁帶呀,地球上的各種小玩意兒呀,男女生理常識的小圓盤呀。
請問下各位宇宙達人,真的有這事兒嗎?這事兒美國還記著么?這飛船現在飛到哪兒了?還有這飛船用的是核能還是太陽能呀?要是出了太陽系還能接收到太陽能嗎?核能的話燒了這三四十年也差不多該沒了吧?外星人撿到這個飛船了嗎?
嘰嘰歪歪問了一堆,有知道的達人就挑幾個給我科普一下,謝謝。
看到這個問題,想到我之前在Quora上讀到的一個非常精彩的答案,作者是NASA現役工程師Robert Frost,他回答了一個在知乎上也很常見到的【如何向小朋友解釋XXX】類型的問題——
How would you explain to an 8th grader, who knows just the basics of physics, the working and the purpose of NASA"s Voyager 1 and Voyager 2?
如何向一個只懂一些基礎物理的八年級學生解釋旅行者一號及二號的工作原理以及他們的工作目的和內容?
該答案的知識體系展開循序漸進,科普的過程完整而清晰,講述的態度也非常細心,而答主作為一個相關的工作者,其紮實的專業素養也為這篇答案提供了獨到的視角和深刻的見解。
閱讀該答案的過程中,在引起自己多方面的思考之餘,其誠懇的寫作態度也令我感動不已。
今天恰好看到這個問題,我決定把這篇精彩的答案翻譯出來,不足錯漏之處,也希望得到專業人士的指正,好,我們開始了。
(以下圖片都可以點擊看大圖)
在太陽系中,行星們都以各自不同的速度圍繞著太陽旋轉,他們公轉的周期不同,運行的圓弧大小也不同,所以他們都沿著自己獨特的軌道運行著,如下圖所示。
在上世紀70年代中期,有一個百年一遇的機會出現了,太陽系裡的幾大行星正好運行到一個絕妙的相對位置,它們同處於一條完美的弧線上,這條弧線可以供飛行器順利通行,而行駛在這條路線上,飛行器可以很好地和這些行星們來個近距離的接觸,下面這張圖裡的黃色曲線,就是這條漂亮的弧線。
現在,你可能會想,這條路線看起來不是很有效率啊,為什麼要走曲線呢,走直線不是更方便嗎?
這個想法很不錯,不過你要知道,飛行器是從地球上發射的,而我們的地球也正在圍繞著太陽公轉,這就意味著,從地球上發射的所有物體,也都只能以一種旋轉的方式出發。
如果這事不太好理解的話,我們去一個更小的尺度上觀察好了。
首先我們想像著眼前有一個扁平的圓盤,它是靜止不動的,這時候,有一隻螞蟻從它的圓心往外爬。
然後再讓這隻盤子旋轉起來,再來看看此時螞蟻行走的路線。
如果這隻螞蟻一直是在圓盤上的話,那麼既然圓盤有了角速度,螞蟻自然也會有,所以螞蟻此時運動的軌跡(在一個圓盤之外的人看來)就是一條曲線。
有能力製作一艘宇宙飛行器,並且讓它去完成很多重要的任務,這對人類來說是個很了不起的成就,而如我們上文提到的這樣完美的運行曲線,每隔179年才出現一次,顯然,任何人都沒理由錯過這次絕妙的機會。
帶著這種心態,我們決定造兩艘完全相同的飛行器,這樣即使第一艘出了什麼問題,我們也可以用第二艘來保證計劃的順利開展。他們被命名為旅行者1號和旅行者2號,這倆兄弟的長相是這樣的。
每一艘旅行者的身體里都裝備著大量的科學儀器,用來搜集他們遇到的那些物質的信息以及記錄身邊的環境。他們帶了相機專門用來給行星們拍攝美美的私房寫真,也攜帶了磁力計,用來測量磁場的強度和方向,進以探測宇宙射線和等離子體。
看到他們那些又白又高的天線了么,我們等一下會聊到它們,不過,現在我們先回答第一階段可能會出現的問題:
問題一.讓旅行者們保持運動的推力是什麼,他們會在宇宙里持續漂多久呢?
想像下你在操場上跟同學打棒球,你把球扔給身邊的一個人,過了一會你又把球扔給遠處的一個同學,沒有過多思考,你自然地用上了更大的力氣,這是為什麼呢?
你可能會想到,之所以需要更大的力氣,是因為一旦你扔出了這個球,你施加給它的力就消失了。
一個力(Force)可以為一個擁有質量(Mass)的物體加速(Accelerate),你的胳膊施加給了球這樣一個靜止的物體以力,所以它被加速然後離開你的手臂,這時加速終止。
然後,這個球會被外力所影響,它的速度一直降到零,最後停了下來。
這就是牛頓第一運動定律——
靜止的物體將一直保持靜止,直到他受到不平衡的力作用而運動起來;運動著的物體會一直保持勻速直線運動,直到他受到不平衡的力而改變狀態。
這對於理解宇宙飛船的運動來說,是個很重要的概念,因為在很多人想像中,讓一個飛行器在宇宙中保持飛行,你必須在後面放一個引擎來一直點火助推,實際上根本不需要這樣。
在旅行者們被發射的初期,他們圍繞著地球行走,直到合適的機會來臨,他們就會開啟引擎,小小地點火一下,這使得他們的速度提升,進入了預定的黃色軌道,向太空飛去,之後就不再需要這樣的助力了。
牛頓告訴我們,在旅行者的旅途中,除非他們受到了不平衡的外力作用,否則他們會一直沿著既定的方向,勻速地運動下去。在地球上,很多東西一旦被我們放開,他們會非常快地減速,這就是受到了外力的作用,例如地面的摩擦力和空氣的阻力。
在旅行者離開地球進入太空之後,他不再受到空氣的阻力,也不會再有什麼實在的摩擦力。不過仍然有一個外力作用,可以令他失去平衡狀態,那就是萬有引力。
太陽的質量非常大,也因此擁有著強大的引力,我們常常用這樣一個場景來想像引力,就像你在一張很大的帆布或者彈簧床上放置一個很重的金屬球,這個金屬球會把表面壓出一個窩,讓他附近的物體全部向他掉下來。
這塊帆布被重球壓出了一個曲面,越靠近這個球,曲面越陡,想要爬出來就會越難,而越遠離它的地方,曲面越平緩,就更有可能爬出去。
所以,我們的目標,就是給飛行器一個足夠大的初始速度,這樣即使他正受著太陽的巨大引力的減速效應,最後的速度也不會降為零,因為隨著他逐漸遠離太陽,這個引力也會越來越小。
這個速度,就是我們經常說的逃離速度。
這個逃離速度的計算方法,就是讓他的動能至少等於重力勢能,下面的這個式子在數學上表達了這個意思
方程的左邊就是物體的動能,動能即是一個物體因其運動而具有的能量,他的計算有兩個參數,質量(mass)和物體的速度(velocity)。
方程的右邊是重力勢能,重力勢能就是一個物體對於另一個物體在發生相對位移時所產生的能量,在這裡,也就是旅行者在遠離太陽時克服引力時所需要的能量。
通過一些簡單的代換,我們得到這個式子用來解出旅行者的逃離速度——
任何一個飛行器只要達到了這個初始速度,都可以在不藉助引擎推進的幫助下離開太陽系。
我們可以發現,當r變大的時候,這個速度是變小的,所以在離太陽越遠的地方,需要的逃離速度就越小,下面我們通過一張圖來對比具體位置的逃離速度和旅行者的真實速度。
(綠線為不同位置的逃離速度,黃線為旅行者行至該處的實際速度)
在離開地球時,因為處在和地球同樣的位置,他當時的速度跟地球的速度差不多,大概在36 km/s,但是離那個位置的逃離速度(大概42 km/s)還是有一定差距。
此時他離太陽比較近,太陽的引力正強烈地降低著旅行者的速度,所以當他走到木星附近時,他的速度降到了9km/s,這遠遠低於此處的逃離速度,但這時,機智的旅行者藉助木星的引力,將自己的速度加速到了大約25km/s。
這個過程在他經過每一個行星的時候都會發生一遍,一直到他離開海王星的時候,此時的速度雖然又開始了緩慢的降低,但此時他的實際速度已經遠遠超過了此處的逃離速度,他成功地逃離了太陽系。
所以,旅行者將會永遠地逃離太陽系,做一個太空中的遊子,再也不回來,一直到他被另一顆恆星所吸走。
好了,下面進入到了我們的第二個問題——
問題二.NASA如何接收旅行者發來的信息呢,這些信息要多長時間才會傳到地球上來呢?
NASA一直維持運行著自己的深空網項目(DSN,全稱: Deep Space Network),他們建造了三處巨型的深空通信設施,分別位於加州、西班牙以及澳大利亞,這三個地方分別相距120度,這樣他們正好可以覆蓋整個地球。
這些巨型天線的接收器是碗狀的拋物線曲面,這樣可以保證無論是從什麼地方發來的信號都可以被反射到曲面的中心,這樣信號會被集中,接收的效果也會更好。
這些巨型天線的高超設計保證他們可以接收到非常弱的信號,理論上即使旅行者再往外走一個世紀,他的信號強度仍然可以被接收到,但事實上我們估計旅行者的供能在2025年就會被消耗殆盡了。
旅行者兄弟上的設備都採用核動力電池供能,在他們剛離開地球時,功能的功率在450瓦特左右,而現在則已經掉到了250瓦以下。
當旅行者通過他又白又高的天線中指向地球的那一根發送信號的時候,這個信號的初始功率大概在19瓦,但傳送的過程中會一點點地衰減。在以光速傳輸了16個小時後,終於到達了地球。
這個信號碰到了深空網其中的一個接收器,然後被接收到,此時它的信號功率只剩下了10的負16次方瓦特。
不過好在旅行者送出的信號頻率非常高(達到了8.4 GHz),這個頻率的信號地球上基本不會使用,所以它不會被混在手機、電視或GPS的信號中而難以發現。
我們來大概計算下旅行者的信號需要多久才能到達地球上:
旅行者1號目前離地球19,330,000,000 km。
旅行者2號目前離地球15,799,000,000 km。
信號的傳輸速度(光速)是每秒300,000 km。
旅行者1號的信號到達地球所需時間:
19,330,000,000/300,000 = 64433 秒 = 17.9小時。
旅行者2號的信號到達地球所需時間:
15,799,000,000/300,000 = 52663 秒= 14.63 小時。
我覺得我的解釋到此結束就好,下面給你們展示下旅行者都給我們送回了什麼:
他告訴我們——
木衛二厚厚的冰面下面,有一片浩瀚的海洋;
土衛六上正颳起曠日持久的甲烷風暴;
木衛一正不停地向木星外環輸送硫和氧氣,使得它的磁場一天天膨脹;
太陽風的速度也會銳減,當它們碰到了太陽系的邊界。
地球和月亮的合照
木星大氣層里的流體力學,旅行者發回的照片顯示上面有不少巨大的颶風
木衛三
木衛一上的一次火山噴發,這裡的火山活動比地球劇烈100倍
令人驚喜的土星環的細節圖,上面可以看到shepherd moons 和 kinked F-ring。
海王星上的一片雲和一個小黑點,我們監測到此處的風速達到了1600 km/hr (1000 mph)。
海衛一上的冰凍噴泉
旅行者1號沿著黃道平面35度角行進,朝著太陽系頂點,向蛇夫座進發。
旅行者2號沿著黃道平面48度角行進,朝著射手座和孔雀座前進。
旅行者會在銀河系中孤獨地漂流幾十億年,而到那個時候,我們的太陽系也早已死亡,一顆新的恆星將會重生。而旅行者仍將孤獨地前行著,在他身上的,是人類文明曾經存在過的證據。
那些證據不僅僅是記錄著我們文化的聲音和圖像,還有一些獨特的圖表,記錄著他開始航行的起點——我們的地球。
而在那張光碟上記錄著的,還有一段來自總統的信息——
這艘「旅行者號」宇宙飛船是由美利堅合眾國建造的。我們是一個具有2億4千萬人類生命的大集體,我們與居住在地球上的40億人類共同生存著。我們人類仍以國家劃分,但是這些國家正在迅速成為一個全球化的文明世界。
我們向外星致文。此文可能在未來的十億年中長存,屆時我們的文明世界將會發生深刻的變革,地球的面貌也會發生巨大的改變。在銀河系中的2億顆星球中,一些(也許是很多的)星球是有生命居住的天體,也是具有星際公正的文明世界。如果一個這樣的文明世界截獲了「旅行者號」,而且能夠理解這些內容,我僅為此撰寫如下的致文:
這是來自一個遙遠的小型世界的禮物,它是我們的聲音、我們的科學、我們的意念、我們的音樂、我們的思考和我們的情感的象徵。我們正努力延緩時光,以期能與你們的時光共融。我們希望有朝一日在解決了所面臨的困難之後,能置身銀河文明世界的共同體之中。這份信息能把我們的希望、我們的決心、我們的親善傳遍廣袤而又令人敬畏的宇宙。
美利堅合眾國總統吉米·卡特
1977年6月16日於白宮
題主說的是旅行者1號2號,我想,我是有一點點發言權的。我是紀錄片之家字幕組的,《BBC旅行號-衝出太陽系》紀錄片的中文字幕製作者。目前網上的非機翻版本就我這個,翻譯者信息早被那些網站擦掉了-這就是理想主義者遇到現實主義者的結果。
【BBC】旅行者號衝出太陽系_BBC紀錄片全集(中文字幕國語配音)__在線視頻
補充一下,B站果然良心站,不僅高清,還把字幕君我的信息都放在上面。
旅行者號.衝出太陽系【BBC】_BBC紀錄片
渺小的人類啊,能在幾十年前用想得到的最好的技術,在一個最好的時機,不想著賺錢,只是跟著人類的好奇心,跟著直覺,跟著理想,奮力把孤獨的旅行者號送入太空,衝出太陽系,然後幾代人等上一輩子看結果,實在是人生中能想到的最酷的事情之一。
一、旅行者號飛了多遠?路線是什麼?
旅行者號人類製造的首批飛出太陽系的航天器,飛行速度高達每小時五萬英里,經歷了近30億英里艱難的旅程。
它先飛到木星看看,研究一下木衛一;
然後跑到十億英里外的土星,看看漂亮的土星環;
旅行者一號和二號在這附近分手,一號轉向土星做點犧牲,二號繼續向太陽系外面沖;
旅行者二號跑到天王星,看看它神奇的奇形怪狀的米蘭達衛星;
旅行者二號再堅持飛三年,再過10億英里到達海王星,然後在它的北極上空低空掠過,看一眼大冰球衛星察東繼續前進。
旅行者二號到達了太陽系的邊緣。有的文章說它飛出了太陽系,原因是太陽風的速度幾乎為零了,但更多的人認為它還在太陽系內部邊緣,沒徹底飛出去。
二、旅行者號哪來的這麼多燃料?它怎麼能飛這麼遠?
旅行者號的飛行路線是一條級其精巧的,幾十年一遇的,可以借力打力的,最省燃料的線路。發動機偶爾點點火就行,不需要一直推進。
當年有個叫米諾維奇這個小年輕想出了個辦法,原理是當航天器接近行星時,會被其引力吸入。只要航天器不墜入行星,它就能利用這一能量獲得加速,並以拋射方式加速離開行星。
所以。。。。只要在正確的時候,有行星連珠出現就行。。。。
他的計算結果是,在1975-1976年期間,四顆主要行星同時出現在太陽的同一側,可以一路加速飛出去。過了這時間??哼哼,新窗口要至少再等176年!趕緊發射吧,緊張吧?
簡單來說,一路上,能在正確的時候,遇到正確的行星。
相比之下,這幾天很牛的「新視野」號就暴力多了,基本是直接飛過去。哼哼哈哈,不服比動力。
三、旅行者光碟上有什麼大家不知道的東西?
除了大家知道的內容外,還有查克·貝里的音樂,亞塞拜然風笛音樂以及巴赫的古典音樂。。。很文藝吧,文藝無國界,文件無「球」界。
四、旅行者號用什麼能源?距離地球這麼遠信號怎麼傳回地球的?
當年太陽能技術仍不實用,比較搓。那就搞個原子能玩吧,靠鈈動力電池搞定,很暴力吧?
旅行者號的信號功率僅20瓦,僅20瓦,僅20瓦。。。。。你沒看錯。
在37億英里之外當旅行者號弱得可憐的信號到達地球碟形天線的時候,它的功率只剩下1000億億分之一瓦,沒錯,地球人還能利用這個信號。
信號傳送時間?信號從旅行者一號回到地球現在要花15小時左右。。。
沒關係,信號在放大後轉發到帕薩迪納做後期,哼哼哈哈解碼成功,不服做個500W的發射上去。
五、旅行者號現在情況如何?
它一直孤獨,它老了,它快沒電了,相機也出了毛病正在將就用。
據預測,旅行號的電力要到2025年才可能耗盡,在此期間還得和老年人一樣,多睡覺,多休眠省電才能撐得更久,
旅行者號許多指令不能用了,目前仍然可用的指令只有五條。
不過,它還沒有放棄,我們也沒有放棄它,它在繼續前行。
旅行者號是許多美國航天人幾輩子的事情。
爸爸負責發射 ,兒子負責觀測,孫子長大了處理數據。
幾個家庭從噴氣推進實驗室時代接受任務開始,35年來一直陪伴著旅行者號,過幾年就和新的行星相遇,人生和旅行者號齊頭並進,不知不覺就貫穿了這些人的一生。
他們結婚了,旅行者號繼續前進 ;
他們有了孫輩,旅行者號仍在前行;
OVER
謝謝@亦繾綣 邀請!果然提問問題還是延續了萌系風格!
故事所有的背景源於冷戰,美蘇之間的競爭從地面一直到了太空,而美國人的亮點之一就是搞出了野心勃勃的深空探測計劃,遠比蘇聯的那些要成功。你提到的幾個衛星應該是指飛的非常遙遠的衛星吧,它們目前的情況是這樣的(在太陽系內的大致分布):
總共包括四顆衛星,都來自美國的航空航天局NASA,按照時間發射順序分別是先驅者10號,先驅者11號,旅行者2號,旅行者1號。目前前兩個已經失聯,後兩個還在繼續保持聯繫。如果把太陽系的第八大行星(海王星)作為邊界,他們早已飛出。但如果按照太陽系太陽風的影響邊界和引力影響邊界,他們事實上還在太陽系影響範圍之內。關於能量,他們都使用了放射性同位素熱電發生器,可以認為是核能發動機,能量高持續時間長,理論上80年壽命沒有問題。至於外星人有沒有撿到,題主你這麼萌,你來猜測一下吧。
一些信息如下:
1. 先驅者10號(Pioneer 10)
這是NASA另一雄心勃勃的計劃,它包括一系列衛星,當然最著名的是十號和十一號,它們都飛到了太陽系邊際地帶。這個上面所帶的小圓盤就繪畫了人類身體構造,和我們的地址(地球的位置),希望告訴外星人我們的基本情況。
發射時間:1972年3月3日!
主要目的:它的主要任務是研究木星和小行星帶。
距離地球:因為它在2003年一月份就失去了與地球的聯繫,當時的距離是122億公里,感興趣的話可以用光速算一下,大概需要12個小時飛行。。。現在距離應該跟旅行者一號相當。
任務有效時間:任務已經完全失聯,不過按照原先的模擬它正在往金牛座飛行,大概200萬年後能到達。。。
2. 先驅者11號 (Pioneer 11)
拍攝的木星照片
發射時間:1973年4月6日
主要目的:研究木星及外太陽系,到達土星。它也攜帶了相同的人類信息介紹。
距離地球:在1995年就已經失去了聯繫,當時距離地球約62億公里。目前大概推算是125億公里。
任務有效時間:任務已經完全失聯,不過它的飛行方向與10號不同,正在往銀河系中心飛去。
3. 旅行者一號(Voyager 1)
發射時間:1977年9月5日
主要目的:探測木星和土星系統
現在距離地球距離:約197.2億公里,是飛行的離地球最遠的人類航天器,是離地球最遠大型星體冥王星(已經從行星名單里除名,被降級為矮行星)距離(約60億公里)的三倍多。假如你現在從地球出發,按照光速,要追趕18個小時才能趕上...
任務有效時間:從事實上到1980年11月20日,它的主要任務就被宣布已經完成了。當然因為它還沒失效,還在繼續和地球聯繫,所以我們也能夠大概得知它的情況。但隨著它的離子推進系統、陀螺系統等已經失效或將要失效,NASA估計它所有的有效探測儀器都將於2020年陸續停止工作,2025-2030年將會徹底失去聯繫。
關於能量,它使用的放射性同位素熱電發生器,也就是核能的一種,按照裡面鈈238同位素的半衰期87.7年,再加上上面有效載荷的需求。從1977到2025,也非常強大了。
你提到的小圓盤就是它帶的
包括了很多人類的基本信息,二進位、各種音樂,但是按照目前的軌跡,它大概再需要300年能到達太陽系邊際的奧爾特雲(可以理解為太陽系形成時星雲的殘留,太陽系內絕大部分彗星都來自這個區域),再過3萬年才能穿出去,但即便如此也離可能的外星人差的太遠了,基本就石沉大海了(甚至沙沉大海...)。
4. 旅行者二號(Voyager 2)
旅行者二號跟一號長得一樣,姊妹星。
發射時間:1977年8月20日,有沒有感覺很奇怪,2號比1號還要先發射!
主要目的:它的主要任務也是研究木星和土星,也飛越了天王星和海王星系統(是目前唯一一個訪問過這兩個系統的飛行器!),後來任務擴展為研究太陽系邊際系統,如著名的柯伊伯帶,奧爾特雲,行星際空間等。
距離地球:它的軌跡比較特殊,選擇了一種比一號到土星和木星還要晚的軌跡,目前也在跟地面保持聯繫。距離是162億公里。。。。
任務有效時間:從事實上到1989年12月31日,它的主要任務就被宣布已經完成了。與一號類似,估計它的失效時間也是在2025年左右。
那麼他們的聯繫需要什麼?
美國有個著名的深空探測信號接收網(The American Deep Space Network),始建於1958年,涵蓋了世界上各大著名的超大型天線,包括美國、西班牙、澳大利亞的天線基站,從26米到70米的天線不等,整體上隸屬於NASA著名的噴氣推進實驗室JPL。這是非常複雜也需要巨量投資的一個項目,深空通訊是這種任務極其重要的一環,我國還有很大的空間(目前只試驗過嫦娥2的最遠700萬公里飛過小行星,比較大的差距,需要抓緊跟上)。
現在的深空探測情況?
目前隨著蘇聯解體,冷戰的環境不在,人類的深空探測頻率一下就放慢下來。只有歐洲和美國還在做著一些研究,日本參與一些項目但不是核心地位。我國的目前在圍繞月球和嘗試探測小行星(嫦娥二號探測了托蒂斯塔小行星),將將算是深空。
但總體上目前人類的深空任務要更加複雜,有更複雜的軌道設計和任務,遠遠超過之前的四顆衛星。畢竟,這四顆能飛到哪兒,當初可原來沒想到軌道也沒有設計到如此程度,這真的是自由翱翔了。還有很多著名項目:
圍繞近地行星的任務多了去了,火星、金星、水星發了一大堆,不再贅述;
卡西尼-惠更斯、深度撞擊、黎明計劃、新視野-冥王星(2015年7月已達到冥王星附近)。前段時間歐空局巨火的羅塞塔任務(彗星登陸)把這一切推上了頂峰,一下子又火爆起來。
總體上說頻率大不如前,而且經費問題始終困擾所有航天單位,不會像之前一樣連續發射了。但畢竟隨著科技進步,任務的複雜程度和意義是遠遠超過之前的,獲得的有效科研成功也極大豐富。
我國的情況?
我國在深空探測領域真心落後比較多,各種任務設計和規劃都是進入新世紀之後才開始論證。深空探測是一個超長周期的事情,我們組現在參與論證的已經是歐空局2040-2050年的任務了,所以你可以想像。不過我們目前已經有了嫦娥,還要做螢火,雖然俄羅斯把咱們的第一個火星探測器給打掉了(螢火一號,是中國火星探測計劃中的第一顆火星探測器。2011年11月8日,「螢火1號」與俄羅斯的採樣返回探測器一起發射升空。11月9日,俄方宣布福布斯-土壤號火星探測器變軌失敗,也就沒了啊),未來的空間還是大大的有的。
長板:是咱們有錢,任務一上馬執行力超強;航天系統底子很好,做這種大系統工程無壓力。
短板:是咱們的基礎工業和通訊網路還比較落後,核心器件的核心零件還造不出高質量的,通訊網路也不是目前的近地網路能夠替代的。
突破口:國際合作,但一是看咱們願不願走出去,也要看別人願不願意合作。總而言之,務實好好做事兒吧,國家需要投資,科研工作者更需要努力啊!作為一隻航天汪,深深地感受到了身上肩負的民族使命!
希望這些回答了你的問題!
第一第二回答的很詳細了,下面偏一點兒題,從情懷的角度談旅行者號。
太空幾乎是空無一物的,因此任何一艘「旅行者」飛船實際上都沒有機會進入另一個太陽系——即使宇宙中每一顆恆星都有行星相伴,情況仍然如此。只有在遙遠的將來,當某個地方的外星人在星際空間的深處發現「旅行者號」時,我們自認為是用容易了解的科學符合書寫在唱片封套上的說明書,才會有人閱讀,唱片的內容也才會有人了解。因為兩個「旅行者」將永遠繞銀河系中心運轉,唱片有足夠長的時間讓人發現——如果有外星人來發現的話。
我們不知道他們對唱片的內容會了解多少。可以肯定,他們聽不懂問候的話,但是問候的意向可能聽得出來(我們認為,見面時不說一聲「你好」是不禮貌的)。我們假想中的外星人必定和我們大不一樣,因為他們是從另一個世界獨立進化出來的。我們是否真正相信他們能夠了解我們送去的全部信息?每次想到人們所關心的這些事情,我都感到不安。然而我還是寬慰自己:不管「旅行者號」的唱片有多少內容弄不懂,任何一艘發現它的外星飛船都會用另一種標準來評估我們。每個「旅行者號」本身就是一個信息。它們的探險精神,它們對自己目標的崇高追求,它們完全無意傷害別人,以及它們的設計和性能的出眾,這兩位機器人雄辯地替我們訴說這一切。 但是那些外星人一定是比我們高明得多的科學家與工程師——否則他們絕對不能在星際空間找到並回收這小小的、無聲的太空飛船——也許他們會毫無困難地了解鍍金唱片所傳達的信息。也許他們會認識到我們社會的不穩定性,以及我們的技術和我們的智慧多麼不相稱。他們可能會猜想,我們在發射「旅行者號」之後,是否已經毀滅了自己,還是繼續從事更偉大的事業?也許這些唱片永遠不會被截取。也許在50億年內誰也不會碰到它們。50億年是漫長的歲月。在50億年中,全體的人類諒必都已滅絕,或者進化成其他生靈,不會有什麼人造的東西會留在地球上,大陸諒必已經完全變樣或毀滅,而太陽的演化諒必已把地球燒成焦土或者把它還轉化一大堆紊亂的原子。
到那個時候,兩艘「旅行者號」飛船遠離家鄉,不會受到這些遠方事件的影響,它們懷著對這個不復存在的世界的追憶,仍會繼續飛翔。——by卡爾 薩根《暗淡藍點》
那是連風都不曾都不曾抵達的地方
那是連太陽都無法溫暖的角落
那是寂寞的遠處,那是太陽系的邊緣
當我遇到困難很失意的時候,我總會想想旅行者號,很多時候就覺得沒什麼大不了的了。
後來看到生活大爆炸中印度佬也是這麼對謝耳朵說的。
不出大的意外,旅行者號最後的歸宿一定是人類銀河系聯邦博物館。
以宇宙的尺度,目前人類最可靠的相對論給速度劃定的理論上限來看,旅行者的速度實在低得可憐。無論再過去幾十年,幾百年,幾千年,螞蟻爬過的距離對飛機都不值一提。不要提光速,只要有朝一日人類掌握了准光速度級別的宇航科技,太陽系就變成後花園,再回頭去看旅行者,就是一個幼童放到自家庭院探索世界的玩具,現在剛爬出院門口,但離最近鄰居的大門口還有十萬八千里之遙呢。這種時候,無論從現實還是人文角度出發,收回旅行者放進博物館,供後人憑仰,讓後來人緬懷太空時代初期人類的探索精神,無疑都是最好選擇。對旅行者號來說,為完成使命流浪太空這麼多年,也應該讓它回家。
如果最終人類科技連回收旅行者也都做不到,就相當於是永遠也造不出飛機的螞蟻,從文明的角度來講,是種族的失敗。但我個人堅信我們可以做到。轉一篇文章,原地址提示信息 - Stage1st,作者:G君。侵權立刪。侵權立刪。侵權立刪。
數風流人物……
忽悠性質科普文。對文章內容不負責任(除了盧剛部分)。科學理論方面的內容都是真實的。至於那些故事,恩,就當是在平行宇宙中發生的好了。
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(一)
不知道各位玩過一個電腦小遊戲沒有。遊戲是這樣的,一個場景中,充滿著不同方向的引力場和斥力場。遊戲者在某個特定點發射一個小球。通過選擇特定的發射角度與發射方向,小球就會在屏幕上翻轉盤旋,劃著奇異的軌道滑向某個終點。
我想,1963年的Edward.C.Stone一定是玩過這個遊戲的。或許這正是他閑暇之餘設計的一個小程序。
那時,他還是芝加哥大學的一個研究生,工作之一是計算某些衛星的發射軌道。在一次計算中,他驚訝地發現,當太陽系行星排列成某些特殊形狀的時候,它們的引力就可以不斷地為經過它們周邊的物體加速。
進一步的仔細計算表明,這種事情每大約175年才會發生一次,而這種免費午餐式的搖擺變軌加速,能在當時的條件下,用大約十二年時間,就到達原本需要花費三十年時間才能到達的海王星。
而下一次這種時機的來臨,是1977年。
(二)
有詩云,一萬年太久,只爭朝夕。只是科學的歸科學,剩下的全歸錢。不要說一萬年太久,就是一十二年朝夕必爭,也沒有一個機構肯下這種本錢。衛星上了天,不是說就算完事了,地面控制要錢,地面數據接收要錢,一個不小心衛星出狀況了,搶救要錢——說是搶救,其實無非是轉著圈兒搜衛星信號而已,宛若大海撈針——閑話少說,總之,啥都要錢,沒有人會在一個一飛十二年花錢如流水而且隨時都會跟別的男人跑掉的嬌寶貝身上下注。
怎麼辦?只能把野心藏起來。我們根本沒有去海王星的打算,但是,這搖擺變軌加速,可不只縮短去海王星的時間吶。它同樣可以讓去木星土星的時間,縮短到只需三到四年。
於是,小心翼翼地,科學家們在六十年代中期,緊跟著一系列成功的水手號衛星之後,提出說,既然我們的水手們如此成功,探測了火星、金星和水星,為什麼不也去木星看看呢?就當是這個計劃的延續好了。
NASA答應了,便有了水手計劃之木星土星特航,分別叫做水手一十一號,和水手一十二號。
司馬昭之心,路人皆知。哪裡有什麼水手的延續。很快,琵琶就被扔掉了,而半邊夜叉臉也露了出來。這個計劃被改名叫做旅行者計劃,理直氣壯地要一直飛向土星。
當時,人類還從未近距離拍攝過這兩顆行星。在太空競賽這個大環境的支撐下,計劃同樣通過了。而在計劃的末尾,則約略提到,如果衛星夠幸運夠強大的話,或許,可以飛到海王星吧。
(三)
海王星?
這次,輪到NASA開始琢磨了。海王星?海王星在哪裡?海王星到太陽的距離是土星到太陽距離的三倍,木星到太陽距離的六倍,以及地球到太陽距離的三十倍。這幾乎已經飛出太陽系了!
啊!原來,我們還有這種指望啊……
人永遠是不知足的,得到了一,還想得到二,而得到了二,就想得到三——得到了三,他就得到了萬物。只是,這次NASA的興奮與希冀,甚至超出了萬物。
他們想和外星人取得聯繫。地球。太陽。太陽系。太陽系以外。外星人。
人生五十年,如夢似幻。七零年代的卡爾·薩根,正處在夢幻年華的黃金時刻。他剛剛在康奈爾大學走上了終生教職的道路,同時擔任著NASA的顧問。在這之前,在他的推動之下,1972年發射的先驅者11號和先驅者12號,已經攜帶上了畫者人類男女圖象的鋁板,向著遠方飛去。這次,看上去,又是一個機會啊。
於是,新的內容被追加進了這個旅行者計劃:它將攜帶更充分的燃料——反正,燒二十年的電池和燒五十年的電池差不多重——然後,再加進一塊金盤,錄入人類的資料。這東西也不太重,而且,是個軟媒介,技術要求不高,開發消耗就更少了。
看起來,有百利而無一害啊。
1972年,探測土星木星和它們的衛星,也說不定溜達到天王星海王星,順帶還有很小可能跑出太陽系的旅行者計劃,被正式批准了。
(四)
花開花落,花落花開。轉眼間,人類歷史上的第一顆衛星已經發射了整整二十二年。而前輩強者,如范阿倫、錢德塞克諸人,也逐漸老去。當年的小夥子Edward Stone,現在已經是加州理工的教授了。旅行者一號和二號於1977年先後離開了地球母親,三年之後的現在,她們已經雙雙飛過了木星,並有著諸多的發現,不光觀測到了第一座地球之外的活火山,還為木星找到了三個迷途的孩子。在衛星中,她們算得上交際名媛,美名遠揚。
而科學家們,則開始為新的衛星做出準備了。
「朋友,你想得到我的心么?」「當然。」「那麼,請遵守四條原則,多,快,好,省。」
這大抵是NASA的官員對每一個前來拜訪的科學家所說的話。既要讓馬兒跑,還不準多吃草。、
那麼,只好賺外快,打野食。這次,Edward Stone把他的小算盤,打到了太陽身上。
什麼樣的車最省油?
答案是不開的車。
在日地體系中,有五個引力平衡點。其中,離地球最近的那個,正好位於地球和太陽的連線上,靠近地球的這邊。假如把一顆衛星送到這裡,那麼,就可以讓它連續地觀察太陽,而不需做出任何主動運動——在法向上,這是一個穩定平衡,日地引力將把這顆衛星帶著繞日轉動。它只需在切向上細微地調整自己的位置就好了。
NASA一定會喜歡這個計劃的,Ed想,這些人雖然有錢,但是頓頓都吃能報銷的公務餐。你越是摳門,就越對了他們的胃口。現在他要找的,只是一群好哥們。人多聲勢大,萬言書遠不如萬人簽名來得好用。
於是,在1980年的地球物理年會上,他找到了他的幾個舊識與朋友,比如,旅行者計劃的第一大腦,希臘人Krimigis;他在加州理工的同事,Dick Mawaldt;還有新近在旅行者計劃中嶄露頭角的研究員George Gloeckler和他在馬里蘭的同事,Glen Mason。
大家都有自己的絕活和自己的興趣。幾個人碰頭一商量,不若數好合一好,把每個人的儀器湊到一起,組成一顆新衛星,放到這個日地引力平衡點處。
而這時,遠在地球的另一面,George Gloeckler未來最好的朋友,剛剛服完兵役,開始了他在馬克思-普朗克實驗室的研究員工作。
(五)
時鐘開始迅速地再次向後撥動。這次,我們來到了1990年的Iowa。
一十二年之前,Eberhard Moebius還是一個小人物,他在波鴻大學拿到了自己的博士學位,然後去服了一年兵役。
而現在,四十二歲的他,在《自然》雜誌上發表了論文,也擁有了屬於自己的粒子飛行時間探測儀,已經是業內小有名氣的研究者了。他有了自己的研究經費,更有了很多和他密切合作的朋友,其中和他關係最好的一位,是研究太陽風結構的George Gloeckler。
於是,在邀請之下,他躊躇滿志地踏上了美國的土地,來到了世界上空間物理最強的Iowa大學,希望在這裡打出屬於自己的一片天空。
但是事情並不令他滿意。短短數天時間的互相考察之中,他覺得他並沒有看到他想要的,一派欣欣向榮的學術氣氛。相反,空氣中攙雜著一些說不出的味道來。人與人之間,似乎多了點敷衍,少了些真誠。一邊參觀著名的范阿倫大樓,他一邊與陪同者交流。令他最感到驚訝的是,當他提出說,他可以和其他教工共用以他申請到的經費購買的儀器時,得到的是冷冰冰的答覆。
「不,我們這裡不這麼干。儀器是屬於你自己的,何必要給別人用?」
儘管如此,他還是在這裡交到了一些朋友,比如系主任德懷特·尼克爾森,甚至和他競爭同一個特殊教授職位的克里斯托佛·戈爾茨。
數月之後,Eberhard同時接到了他的兩位好友,George Gloeckler和Martin Lee的邀請,分別來自Maryland和New Hampshire。而Iowa這邊,與他聯繫的人,似乎始終和他有某些隔閡。
他最終去了New Hampshire。在去New Hampshire之前,他最後造訪了Iowa一趟,和尼克爾森與戈爾茨一起吃了頓飯。
「是啊,大家都只顧自己,從不合作。」尼克爾森感嘆道:「但是我也沒什麼辦法。事情變成這個樣子,也不是一天兩天能夠解決的了。」
「他們是那裡我見到的不多的真誠而友好的人。他們是例外。」多年以後,Eberhard這樣評價說。
戈爾茨最終得到了那個職位,他有兩個學生,一個叫做盧剛,一個,叫做山林華。
(六)
1985年,北京大學本科畢業生盧剛,來到了Iowa大學,修讀空間物理博士。他選擇了克里斯托佛·戈爾茨作為他的導師。他的物理基礎很好,選擇的課題也是理論性很強的電磁等離子體基礎研究。
1986年,中國科技大學本科畢業生山林華,也來到了美國。他一開始就讀的是德克薩斯農機大學。1987年,他轉入Iowa大學,並同樣選擇了戈爾茨作為導師。山林華的研究方向是戈爾茨的另外一個主攻方向,木星的磁場研究。
經過木星的衛星並不多。在當時,主要的數據來源,仍然是1979年經過那裡的兩顆旅行者衛星。這同樣也成為了山林華的研究的主要依靠。
山林華和盧剛後來在博士資格考試中,並列獲得了第一名。
1990年,盧剛以第二作者的身份,發表了他的第一篇,也是唯一一篇論文。
1990年末,山林華博士答辯成功,他利用旅行者衛星研究的木星光環電磁效應的課題,取得了圓滿成功,並得到了教授們的一致好評。旅行者的數據是獨一無二的,山林華的研究,同樣是獨一無二的。教授們把這篇論文評為當年的優秀博士論文。
1990年末1991年初,山林華獲得了Iowa大學的一個博士後職位,他仍然在戈爾茨手下工作。
1991年1月,山林華的第一篇論文發表在《天體物理雜誌》上,研究方向同樣是木星光環。山林華是第一作者。
1991年2月和1991年8月,山林華又以第一作者的身份連續發表了兩篇文章。這兩篇文章則轉入了基本等離子體研究,討論了地球的磁場擾動。
1991年5月,盧剛試圖博士畢業,但是並沒有通過初審。他的第二次答辯終於通過了。可惜,他希望留在美國,卻並沒有找到穩定的工作。
1991年11月1日,周五,下午3點。盧剛在研討會進行的過程中,先後開槍射殺了他的導師,戈爾茨,和組中的副教授史密斯,接著他開槍打死了山林華。他離開了組會房間,下到2樓,射殺了系主任尼克爾森。最後他來到行政大樓,打死了副校長克黎利,重傷當時在場的一名本科生學生助理,隨後飲彈自盡。
從此,范阿倫大樓里,多了幾分森森鬼氣。而Iowa,這個之前高高在上的空間物理研究者們的聖地,也一蹶不振,泯然眾人。
1993年5月,以戈爾茨、山林華和史密斯為第一、第二、第三作者的論文發表在領域內最好的雜誌,《地球物理研究》上。這也是山林華為科學作出的最後的貢獻。
(七)
二十年彈指一揮間。曾幾何時,歲月爬上了小夥子的頭,爬上了姑娘的腰。曾幾何時,往日的英姿颯爽,已變得老成持重。六十歲的Edward Stone,已經做過了加州理工數學、物理和空間學院的院長,繼而在前任辭世之後,擔任起了旅行者計劃的主要科學負責人。而兩位旅行者,已經遠遠超過了人們的期待。
旅行者一號,於1980年掠過土星。在遠遠地對土衛一進行預觀測之後,研究人員決定對她進行改道,讓她對土衛一作出詳細觀測,不再經過天王星與海王星。而旅行者二號,則成為了迄今為止,天王星和海王星的唯一人造訪客。
在盧剛奪去地球上最好的空間物理系的靈魂之前的1989年,旅行者們已經超額完成了她們的行星間觀測,並成為了人類太空探索史上劃時代的璀璨明珠。
然則,好事多磨。那顆原本要放在地日引力平衡點的衛星,雖然早在1983年,就在Glen Mason和George Gloeckler的主持下,正式提上日程,卻遲遲沒有獲得批准。
直到又過了快十五年。
1997年年底,衛星ACE,在Stone的主持下,射入太空。這是真正屬於Stone的第一顆深空探測衛星。
(八)
那是連風都不曾抵達的地方。
那是連太陽都無法溫暖的角落。
那是寂寞的遠處,太陽系的邊緣。
十多年前,一群人曾經聚在一起討論過,太陽系統的邊界,是在什麼地方。
據說,在很遠很遠的地方,太陽風會慢到音速以下,因此形成一個邊界,叫做終止邊界。這個邊界再望外走,又走很遠很遠很遠,星際粒子流將最終克服太陽風等離子體,而形成一個弓形衝擊波。這個弓形衝擊波的裡邊界,叫做氦球層頂。而這兩個邊界之間的地方,叫做氦鞘。它們共同構成了太陽系的最外圍。
但是,沒有人知道這套理論是否正確。更沒有人知道,假如這套理論是正確的話,這兩個邊界又都在什麼地方。
Just for fun,他們作了一個民意調查,五十多位科學家,每個人把自己的看法寫在紙上。
結果大約是這樣的:大部分人認為,終止邊界會在地日距離的五十倍左右。小部分人認為可能達到六十倍,還有三四個人認為,可能有八十個日地距離那麼遠。
旅行者們孤獨前行。
三年過去了。這些科學家在一起,又作了一次民意調查。這時,旅行者已經離太陽超過五十三倍日地距離了,什麼都沒有發生。
這次,大約有三分之一的人,對理論提出了懷疑。另一些人認為,七十到八十倍距離才是合理的。少數人說,或許能到九十倍吧。
而旅行者們繼續孤獨前行。
太陽的溫暖越來越難以關照到這兩位跋涉的旅人了。她們不得不開始更多地使用自身攜帶的化學放射電池。即使是這樣,能量的供應也在逐漸減少。她們不得不勒緊褲帶,節衣縮食。
1998年,光學成相設備被關掉了。她們失去了一隻眼睛。
緊接著,2000年,旅行者2號的紅外探測儀和紫外探測儀也被關掉了,她已經處於全盲的狀態——旅行者1號還努力地半睜著她的紫外探測儀,為此,她不得不讓她的左臂,太陽風等離子體觀測儀停止工作。
2001年,太陽能電池板所提供的電力已經不足整個衛星供給的十分之一,她們難過地瘸了。
但是她們仍在跋涉。
2002年,旅行者2號的高效發射天線停止工作,從此她嘶啞了嗓子,靠著低效頻段,以原來千分之一的速度發回數據。
地面觀測人員開始動搖了:她們還能支撐多久?旅行者1號已經離太陽有九十個日地距離了,但是什麼都沒有看到。終止邊界,氦球鞘層,氦球層頂——太空中靜悄悄,什麼也沒有發生。只有日復一日,重複著的相同的數據。
人們終於決定,是時候放棄這兩顆衛星了。她們已經垂垂老矣,或許,不再適合幹什麼重活了。
(九)
我們應該感謝什麼呢?或許,科學最應該感謝的是官僚主義。官僚主義讓科學推遲開始,但是也讓科學推遲了結束。
就在層層審批之中,天際傳來了波動。
2003年11月,旅行者1號進入了終止邊界。
審批停止了。大家張大了嘴。
這時,旅行者1號距離太陽整整九十四個日地距離。無人能料。
而在四年之後,2007年7月,旅行者2號在八十七個日地距離處,在另一位置穿越了終止邊界。
蓋棺定論。理論是對的,儘管,還需要更多發展。
而旅行者們的生命,也數得到盡頭了。化學放射電池不可能無休止地燃燒下去。頂多到2025年,旅行者上的最後一件科學設備也將停止運轉。一切,都將歸於平靜。
她們哪裡是水性楊花的嬌氣小姐。她們是身殘志堅,不離不棄,天賦異稟,功勛卓著,堅韌不拔,死而後已的奇女子。
尾聲
2007年,ACE的隕落已經提上日程。連續不斷的太陽粒子衝擊讓這位在航空公司、GPS公司和手機公司中信譽頗高的預言家不堪重負。
2012年,中國的夸父將走上日地引力平衡點,取代ACE的位置,繼續它為地球幹了一十五年的太陽風暴預測工作。
2006年,冥王星探測器「新地平線」號從佛羅里達起飛。
2009年,Eberhard Moebius和他的同僚一起,發起了新一輪的太陽系邊界探測計劃——自旅行者出發之後,該計劃在三十年之內被人反覆提出,無一通過。
這一年,最早提出太陽風模型的Parker 86歲。Gloeckler 76歲,已經幾乎無法辨認哪怕是站在對面的人的相貌。Stone 71歲,已經有了兩個孫子。Mason 67歲。Moebius 61歲。即使這個衛星計劃最終獲得通過,他們之中也只有最幸運的那些人,才能看到衛星到達目標的那一刻。
或許,她們會繼續她們的幸運,在遙遠的時空中的某一點,被某種生物發現,找到自己完美的歸屬吧……
http://www.nasa.gov/mission_pages/voyager/multimedia/pia14112.html
咱在討論嚴肅的科學問題的時候,不要提三體好嗎?我覺得三體竟然成為了很多人的高端物理知識啟蒙書真是悲哀。
根據目前的科學推測,太陽系內,是不可能有其他生命的了,而這些衛星,最遠最遠最遠也就飛到太陽系邊緣,成為環繞太陽系飛行的一粒太空塵埃。
如果真的有外星人有能力來到太陽系邊緣,又碰巧遇到了這顆塵埃,那他們能獲得的信息也就是:這個星系內有智慧生命存在,僅此而已,在可以跨星系旅行的智慧面前,當前的人類科技是可以忽略不計的。
我更傾向於有一天,人類終於有了可以脫離太陽系的旅行技術,那麼會有一艘飛船,跨數百年的時間將他們重新接回地球,告訴他們「你們做得很好,現在,我們回家吧~~~」
太陽系外人造航天器軌跡:
@大海 的回答中有很多資料是舊而且不準確的,兩個航天器的資料還是看官網和維基百科比較可靠些。
NASA 官網的旅行者計劃頁面(牆外:http://voyager.jpl.nasa.gov/)有兩個航天器的一些實時數據,有當前距離、數據來回傳輸需要的時間等,有個頁面主要列出距離信息(http://voyager.jpl.nasa.gov/where/)。
英文維基百科也有兩個飛行器比較詳細的資料:Voyager 1,Voyager 2,中文維基百科也有一些資料,但沒有英文詞條詳細,不過倒也有一些很有意思的資料鏈接,比如兩個航天器都攜帶的一張旅行者黃金唱片和一些數據資料的鏈接。這些資料有一些是描述我們地球的一些數據,比如描述秒、米和千克等基本物理單位,描述科學計數法,並用這些信息描述地球和太陽系的基本特徵。
可以在 Twitter 關注旅行者二號(https://twitter.com/nsfvoyager2),它時不時會發個推,彙報自己和姐姐旅行者一號(https://twitter.com/NASAVoyager)現在大概距離地球多遠。截至 2015 年 7 月 13 日,一號大概是 18 小時 11 分鐘多的光旅,二號是 14 小時 55 分鐘多的光旅。我來講下關於深空探測網的事,
下圖很好的說明了深空探測所需硬體:
NASA Deep Space Network
美國很牛,所以在全球組建了一個觀測網路,分別在美國本土,西班牙和澳大利亞,實現了全時可觀測。
特別報道――走近美國深空探測網至於我國的深空探測網, @張小北提醒,剛才爬了下,目前進展不錯,已經在阿根廷開建口徑35m深空觀測站:
中國將在阿根廷建深空測控站 深空網將僅次於美俄
現今人類所發射的宇宙探測器中,共有美國發射的五個宇宙探測器接近或者達到了太陽系的邊緣,並且最終會脫離太陽系飛向未知的宇宙深處。
①1972年3月3日,協調世界時(UTC)1時49分04秒,在美國佛羅里達州卡納維拉爾角LC-36A發射場,由Atlas SLV-3C Centaur-D型火箭發射的先驅者10號(Pioneer 10),截至2012年9月9日,先驅者10號位於距離地球106.696 AU(1.59615×10∧10公里),並正在以12.037公里/秒的速度飛離太陽。
②1973年4月6日,協調世界時(UTC)02時11分00秒,在美國佛羅里達州卡納維拉爾角LC-36B發射場,由Atlas SLV-3C Centaur-D1A型火箭發射的先驅者11號(Pioneer 11),截至2012年9月9日,先驅者11號距離地球86.005 AU(1.28662×10∧10公里),並正在以11.376公里/秒的速度飛離太陽。
③1977年9月5日,協調世界時(UTC)12時56分00秒,在美國佛羅里達州卡納維拉爾角LC-41發射場,由Titan IIIE型火箭發射的旅行者1號(Voyager 1),截至2013年8月2日,旅行者1號距離太陽125 AU,並正在以17043米/秒的速度飛離太陽。旅行者1號是迄今為止人類發射的飛行距離最遠的太空探測器,很有可能已經成為了第一個到達廣闊星際空間的人造物體。
④1977年8月20日,協調世界時(UTC)14時29分00秒,在美國佛羅里達州卡納維拉爾角LC-41發射場,由Titan IIIE型火箭發射的旅行者2號(Voyager 2),截至2015年4月,旅行者1號距離太陽108 AU(1.62×10∧10公里),並正在以15.4公里/秒的速度飛離太陽。
⑤2006年1月19日,協調世界時(UTC)19時00分00秒,在美國佛羅里達州卡納維拉爾角SLC-41發射場,由Atlas V 551型火箭發射的新視野號(New Horizons),截至2015年7月14日,新視野號飛掠距離太陽32.9 AU的冥王星,並正在以13.78公里/秒的速度飛離太陽。
前面許多答主已經回答了關於這些英雄飛行器的背景知識跟現在的近況。
那麼我用一個NASA的軟體模擬回答現在飛到哪了這個問題
TED上關於此軟體的介紹
在家中環遊太陽系
使用的軟體 NASA"s Eyes 進入高級模式,繞著太陽系「往上」看,你很快就能看到旅行者1號,2號。
時間設為Now。
雙擊,進入旅行者1號的視角,這麼默默望著太陽系,不知道是不是很孤獨。還好旁邊有好姐妹旅行者二號(紅色圈),但是一測量兩個姐妹的距離,徹底傻眼。
把軌道提示都去了,太陽也只是一個小點。越來越覺得孤獨了。
轉到正臉給個自拍吧!Good Luck!
當然用這個軟體也能看到新視野號目前飛到哪裡了,軟體專門為它還做了一個專題,不過冥王星的貼圖還沒更新過來。
軟體下載地址!!
http://eyes.nasa.gov/
這才是真正的「用一生,去旅行」
《旅行者號》
它用盡一生
進行一場沒有目的地的旅行
遨遊在太陽系的最邊緣
帶著人類遨遊宇宙探索未知的夢想
像大洋里的一粒砂
它再也回不來了
離開了家為了一個虛無
你是人類做的最美的夢
帶著我們的音樂和二進位
以及那些文明的象徵
藍色星球永遠的守候
或許再也無法等回
人類都已經滅絕
就像沒有來過這個宇宙
你仍然漂流在茫茫星河
述說著早已終結的星球故事
那時候我們的世界
只剩下你
證明著我們曾經存在過
如果人類文明突然衰落毀滅了的話,這些深空探測器就是我們人類文明唯一留下遺產了
要是落到外星哥倫布手裡的話就好玩了。
我記得在我很小的時候時不時的在科普雜誌上看到NASA又向深空發射了個探測器,同時也時不時的看到NASA的某某探測器失去聯繫的報道,所以我一直感覺這些探測器根本沒有多大的作用。直到有一次,看了NASA創建者的TED,當他展示了機遇號從火星傳回來的照片時我震驚了,另一個星球的樣子就這麼直觀的展現在世人面前,不禁為當時科學家們的智慧和勇氣所折服,第一次感覺到人類科技的力量
關於人類發射的星際探測器現在都飛到哪兒了這個問題:
美國國家地理雜誌在2010年出了一個專題:50 years of exploration,並且附了一張精美的信息量極大的插圖概括了人類已發射的所有星際探索任務。後來在2014年,美國國家地理對這個圖進行了更新,提高了解析度並且更新了各個探測器的位置(我們可以看到在圖的下方新視野號(New Horizons)當時還在海王星附近)。
圖片鏈接: http://cosmicdiary.org/fmarchis/files/2014/05/50-years-of-exploration.jpg
關於更多細節可參看這篇Blog:54 years of space exploration: an updated map that you must see
我堅信本世紀人類就可以在幾年內追上他們百年前的發射器
說實話,看了很多評論,我就想問一句 你怎麼知道旅行者號是第一個人造的宇宙飛船?人類文明滿打滿算菜1W年左右的發展,在地球的時間維度上來說 這點時間對地球而言就是眨眼,而之前的史前文明根本無從得知,就像人類是憑空出現一般,誰知道會不會憑空消失?先不說人類已知道的神秘文明 瑪雅文明什麼的,我們連這些都搞不清楚 何況宇宙呢!
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