飞行228亿公里,这个探测器拍的最后一张照片,为何给人类深思
人类的航天史上,留下了不少的经典的照片,无论是拍摄的地球的,还是其它星球的,都是非常的精彩,但是有这么一张照片,虽然很出名,但是却也被称为是一张很烂的照片,因为拍摄技术让人们吐槽。不过却给航天学者带来了很有价值大的信息,而且也可以用一个时代的烙印来形容,这到底是为什么呢?
一张啥都看不到的照片
1990年2月14日,正值西方情人节的这一天,美国航天局从国远在澳洲的测控中心,对远在深太空的旅行者号探测器发出了相关的指令,这个指令就是让已经执行完太阳系探测任务的旅行者一号探测器给太阳系拍摄了一张照片,虽然照片的拍摄技术和清晰度让人吐槽,但是科学家依然通过这张照片能看到地球的影子,也就是照片上的那个蓝白色的光点。
随着1957年一颗人造地球卫星的上天,人类航天时代正式开启,无论是人造卫星还是载人飞船大的升空,无不昭示着人类航天科技的进步,之后就掀起来探月的一股浪潮,以及人类有了空间站来长时间进行宇宙的探测,宇宙深处的探测正在一步一步地深入!
随着美国的登月成功,很多人就幻想着移民外星,从而开辟地球外的生存环境,超级大国就开始了相关的航天竞赛,被人戏称为建立太空殖民基地。由此可见,科技强国对航天科技的重视程度,谁都不愿意差人一步!不过,美国的航天科技一直都是世界的佼佼者,在这方面拖垮了某些国家,并且还制定了更深入的太空谈猜测,特别是旅行者号探测器的升空,是以太阳系为基准的探测!
1977年9月5日旅行者一号探测器发射,一直到2020年6月仍然正常运作。它也是第一个提供了木星、土星以及其卫星详细照片的探测器。距今离地球最远的人造卫星。截至2019年10月23日止,旅行者1号正处于离太阳211亿公里的距离。而且旅行者一号成为太阳系中飞得最快的人造天体。
旅行者一号曾到访过木星及土星,是提供了其卫星高解像清晰照片的第一艘航天器。它的主要任务在1979年经过木星系统、1980年经过土星系统之后,结束于1980年11月20日。旅行者一号的目的地直接就是太阳系外侧,它经过木星的引力弹弓加速后直接飞向了土星,利用土星的的引力弹弓直接转向了银河系中心的方向!
旅行者一号在太空遨游,发现了前所未有的东西,旅行者的升空探测并不是那么的简单,也并不是一艘简单的环绕探测器,虽然只是飞掠了木星和土星,仅仅就是这样的匆匆一瞥,就刷新了科学家对于木星和土星以及卫星系的认识。其中最大的发现就是木星居然有“环”!而且还发现了木卫一上居然有活火山在活动,此前的发现仅仅只有地球上是存在火山的,这个发现更是让科学家惊喜!
不仅如此,还发现了土星上大的中高纬度地区频繁出现极光,不过这一点一直是科学家心里的一个迷局,因为土星上的极光是如何形成的,他们到现在还没有得出结论!1979年,先驱者11号发现土卫六上有大气层,这个是旅行者近距离地观测并未得到的结果,因此,科学家对这个星球开始产生了浓厚的兴趣!
旅行者最开始的目标是太阳系的探测,但是其最终的目标则是以最快的速度飞出太阳系,转向银河系的深处探测,而这一任务就是为了看看咱们的太阳系到底有多大!
太阳系是一个受太阳引力约束在一起的天体系统,包括太阳、行星及其卫星、矮行星、小行星、彗星和行星际物质。若以海王星轨道作为太阳系边界,则太阳系直径为60个天文单位,即约90亿千米。若以日球层为界,则太阳距太阳系边界可达100个天文单位(最薄处)。若以奥尔特云为界,则太阳系直径可能有20万天文单位,因此太阳系的大小则还是不明朗的,因为太阳系可能存在三个大小范围,而这个范围是旅行者搞不清楚的,需要太空望远镜配合测算!
还有一个是日球层的厚度,这是太阳日冕层加速机制逃逸的高能太阳物质,也就是氢原子核和氦原子核,太阳加速了这些粒子,每秒最快可以超过700千米,平均也有300千米以上,但这些都是有质量的粒子,它们的运动会受到太阳的引力影响,还会受到太阳系外部的星际高能粒子影响。
太阳系内大部分的质量都集中于太阳,余下的天体中,质量最大的是木星。八大行星逆时针围绕太阳公转。此外还有较小的天体位于木星与火星之间的小行星带。柯伊伯带和奥尔特云也存在大量的小天体。还有很多卫星绕转在行星或者小天体周围。小行星带外侧的每颗行星都有行星环。
在太阳系的八大行星范围内,太阳风是非常强劲的,但它到底能吹多远,达到多大的范围,却是科学家最为好奇的问题,所以旅行者最伟大的初衷任务就是太阳系到底有多大!当然还有广义太阳系范围,旅行者是不可能知道的,因为这是诞生太阳系的奥尔特云,范围超过一光年,这不是旅行者蜗牛所能爬到的,或者说不是人类几代人就能等到的结果,那必须要等到未来打破常规机制的发动机出现,否则人类可能永远都到不了那里!
太阳系到底有多大呢?这个问题一直被研究着!太阳系位于距银河系中心大约2.4~2.7万光年的位置(银河系的恒星数量约在1000亿到4000亿之间,太阳只是其中之一 )。太阳以220千米/秒的速度绕银心运动,大约2.5亿年绕行一周,地球气候及整体自然界也因此发生2.5亿年的周期性变化。太阳运行的方向基本上是朝向织女,靠近武仙座的方向。1990年2月14日时,旅行者距离地球的距离为6054587000,不用数了,就是60.5亿千米(40.472229天文单位),准确地说此时还没有出冥王星的远日点轨道距离(73.78亿千米),但从这里回望,可以说是上帝角度下的太阳系了!
1990年2月14日,拍摄全家福时旅行者的位置
旅行者1号原先的主要目标,是探测木星与土星及其卫星与土星环。任务现已变为探测太阳风顶,以及对太阳风进行粒子测量。两艘旅行者号探测器,都是以三块放射性同位素温差发电机作为动力来源。这些发电机已经大大超出了起先的设计寿命,一般认为它们在大约2020年之前,它们仍然可提供足够的电力令太空船能够继续与地球联系。
2020年时美国宇航局发布了旅行者原版照片的新版本:苍白蓝点
但是在1990年2月14日,旅行者一号干了一件很特殊的事情,那就是为太阳系拍摄全家福。当然,这并不是一件容易做到的事情!主要取决于旅行者一号的设备精度和拍摄范围!因此,最好打的角度看太阳还是有些亮!
NASA的全球测控天线,只有堪培拉有发射测控旅行者功能,其他位置只能接收
因此,旅行者花了数月时间才将这些照片用一个比特一个比特的方式,用超大口径的3.7米高增益天线对准地球方向,然后再通过地球上分布在澳洲堪培拉以及西班牙马德里和美国本土加利福尼亚的深空测控中心,通过下载的方式一点点地讲照片下载下来,汇总后发现,这次拍摄的照片总共有60多张,加起来的总长度超过了6米。
因此大家看到的这张大的照片其实是拼接起来的,因为旅行者号携带的相机是没有办法拍下太阳系的全家福的,因此只有一张一张拍摄后然后再拼接起来!不过这样的拍摄却较大程度地还原了原来天体的位置!
因此,我们从照片上看到的地球就是一个小亮点,几乎没有太大的存在的价值。然而,太阳系在银河系中也是这样,几乎就像是一丁点的灰尘,轻轻一抹就不存在了!太阳不过仅仅是肉眼勉强可供分辨的0.2毫米不到一个亮点,最近的恒星在4.2千米外,而银心则距离2.6万千米,最近的另一个星系仙女星系则在254万千米外,本星系群则巨大到1000万千米,而整个可观测宇宙则高达930亿千米。
是太阳系所在的棒旋星系(漩涡星系的一种),呈椭圆盘形,具有巨大的盘面结构,最新研究表明银河系拥有四条清晰明确且相当对称的旋臂,旋臂相距4500光年。银河系的恒星数量约在1000亿到4000亿之间。然而,在这个宇宙中,像银河系那样的星系超过2万亿个,所以人类第一次认识到,我们所有的一切,无论是在地球上发生无比恢弘的事件,对宇宙来说,那不过就是一粒灰尘上的病毒发生的故事。
拍摄完后,旅行者一号就完成了历史使命,最终会飞向哪里呢?科学家预计,直到2020年为止,旅行者一号仍有足够的能源支持星际飞行,并且可以和地球保持联络,但在2025年之后,旅行者一号就会彻底和地球失去联系,并成为漂浮在宇宙中的一艘“流浪探测器”。
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