1959年前苏联成功发射了人类第一颗卫星,人类正式开启了深空探索的事业。
在这六十几年的时间里,人类不断进行卫星、载人飞船、各类探测器的发射项目,但是至今为止,人类未将任何物质送出太阳系。
人类将会被永远困在太阳系吗?针对这个问题,美国曾在1977年发起了挑战。
人类探测器遭遇“火墙”
1977年8月20日美国的深空探测器——旅行者2号成功发射,半个月过后,旅行者1号也成功发射,这两个探测器的目的除了对木星、土星、天王星和海王星等行星进行检测以外,最终目的是为了突破太阳系的控制范围,尝试进入到太阳系以外的空间内进行检测。
至今为止两个探测器已经在太空中飞行了四十几年,探测器本身携带了三块核电池,根据科学家们的推测,2025年两个探测器的电池能量将会耗尽,随后会和地球彻底失去联系。目前旅行者1号探测器已经飞行到了距离地球230亿公里的地方,旅行者2号也到达了距离地球200亿公里的地方。
当人们以为旅行者号们即将突破太阳系空间范围的禁锢时,意外出现了,旅行者2号竟然遇到了一面“火墙”。
所谓的火墙数据,是旅行者号在距离地球180亿公里处反馈回来的,原来在太阳系的日球层中存在着一幅温度在29427至49427℃的超热等离子体屏障。要知道,太阳系的不明问体的温度最高才到6000℃,这道“火墙”近5万℃的温度确实非常高。
而火墙的形成原因目前没有一个确切的定论,但是最常见的一种说法就是与太阳磁场有关,因为太阳黑子区域内有大量的电子,他们随着太阳的运动不断发生碰撞,为此就产生如此高能量、高速度的火墙。
火墙的存在对于想要走出太阳系的探测器来说是一个非常大的挑战,因为这些超热等离子会和探测器的电子元件发生碰撞,所以从目前的情况看来,旅行者2号面临着非常严峻的考验。
“火墙”对于探测器来说都有哪些影响?
因为火墙的高能粒子会导致旅行者号的电子元件产生故障,所以就会导致旅行者号与地球失去联系,如果旅行者号不能反馈任何信息,那么人们就无法对旅行者号所处的位置进行判定,这场任务随之也就失去了任何意义。
不仅是对电子元件的损坏,火墙对于旅行者号探测器最大的威胁是能够切断探测器的能量来源,简单来说就是,旅行者号的能量来源是自身携带的太阳能板,而火墙自身存在的辐射可以扰乱太阳能板给探测器提供能源的方式,最终导致探测器无法进行信息传递和科学实验。
针对于旅行者2号反馈的“火墙”的信息,让人类对于太阳系结构有了更加清晰的认知。除此之外,也给未来的探测器设计师们提供了清晰的方向。
面对这些在宇宙中毫无规律存在的“火墙”,未来的探测器设计,应该着重增强探测器对于高能粒子的抵抗能力,以及创新性的研发多元化的能量提供方式,最大程度保护探测器们在深空中探索道路能够畅通无阻。
目前虽然人类的探测器没有突破太阳系的控制范围,并且发现了禁锢人类的“火墙”,但是我们可以从另一个角度来看待这个问题,相对稳定且难以突破的太阳系也为生存在这个范围内的人类提供了一个相对安全、稳定的生存环境。
随着人类对太阳系真实结构的情况越来越清晰,对于突破太阳系这一难题也有了清楚的方向,所以我们有理由相信,总有一天人类能够通过科学技术的发展突破太阳系的范围,向更加广阔、深远的宇宙空间发起冲击。
中国也在探索路上
在深空事业的探索中,中国虽然起步较晚,但是起点却很高。1999年,11月20日凌晨6点,这是一个需要全中国人都铭记的时间,那一天,在酒泉卫星发射中心,神舟一号成功发射,标志着中国正式开启了对于深空探索的旅程。
而至今为止,仅仅过去了二十几年,中国成为了继美国、俄罗斯之后第三个完成载人航天项目的国家。在其他国家都因电磁波链接问题无法使探测器着陆月球背面时,中国也不惧困难,突破性的建造了“鹊桥”,成为了世界上首个探测器在月球背面成功着陆的国家。
“九天之际,安放安属?”这是几千年前的古人对于太空的猜想,而如今的中国已经通过技术手段进行了实现。当祝融号火星车把印有“中”字的车轮碾过火星表面时,中国成为了世界上第三个火星探测的国家。
在深空探索领域内,中国一直在突破,也一直在超越。中国探月工程总设计师吴伟仁曾经说过,目前中国航空航天领域的科学家们正在进行探索太阳系边界探测项目计划中。
按照计划,中国想要在2049年到达100个天文单位的深空领域。这里的天文单位是AU,也就是地球到太阳的距离,100个AU的距离150亿公里处。我们通过旅行者1号和2号的飞行速度进行一个判断。
目前来看,中国的探测器飞行速度应该是和美国旅行者号的飞行速度差不了太多,所以中国的深空探测器想要达到150亿公里的位置大约也需要20-30年的时间,如果想要在2049年完成这个任务,也就说明中国将在最近两年实现太空探测器的发射任务。
如果2049年属于中国的探测器能够完成预期,那么就可以在150亿公里以外的领域中展开科学探究以及信息反馈,中国也将再次站在人类深空探索领域领先者的位置上。
深空探测任务其实是全人类共同的事情,无论哪个国家能够获得新的信息,对于人类来说这都是最宝贵的财富。
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