旅行者2号接近星际空间!远离地球177亿公里

美国宇航局“旅行者2号”探测器正在接近星际空间。该探测器于1977年发射升空,当前距离地球大约177亿公里,这相当于地日距离的118倍。

美国宇航局表示,旅行者2号探测到太阳系外部的宇宙射线逐渐增多,这是它接近太阳系边缘的迹象。旅行者号项目科学家埃德·斯通(EdStone)说:“我们正在观察旅行者2号周围的环境变化,毫无疑问,我们将在未来几个月里学到更多的东西,但是我们仍不知道我们何时能到达日球层顶部,迄今人类探测器尚未抵达,但我可以充满信心地说,未来不久即将实现!”

2007年旅行者2号已经穿越日球层最外层,日球层是太阳周围“巨大气泡”,在该区域内太阳物质和磁场主导行星运行。旅行者号科学家正在观察该探测器抵达日球层外部边界,也被称为“太阳风层顶”。

一旦旅行者2号离开日球层,它将成为继旅行者1号之后第二个进入星际空间的人造物体。自8月下旬以来,旅行者2号探测器宇宙射线子系统测量数据显示,与8月初相比,轰击该探测器的宇宙射线比率增加了5%。

该探测器的低能带电粒子仪器也探测到类似的高能宇宙射线增加迹象,宇宙射线是源自太阳系外部的快速移动粒子。一些宇宙射线被日球层阻挡,因此任务规划者希望当旅行者2号探测器接近和穿越日球层边界时,能够测量到宇宙射线增加的速率。

2012年5月份,旅行者1号经历了类似旅行者2号当前探测到的宇宙射线增率,大约3个月之后,旅行者1号穿过日球层进入星际空间。

然而,旅行者探测器研究小组成员注意到,宇宙射线增强并非探测器穿过日球层的明确性迹象。旅行者2号当前在日球层的位置(位于日球层外部区域),与之前旅行者1号所处的位置不同,意味着与旅行者1号相比,旅行者2号离开日球层的时限存在差异。

这与旅行者2号继旅行者1号6年之后接近日球层也有关系,因此在太阳11年的活动周期中,日球层顶会向内侧或者外侧移动。太阳活动性是指来自太阳的排放物,其中包括:太阳耀斑和叫做日冕物质抛射的喷射物质。

在为期11年的太阳活动周期中,太阳达到了活动最大值和最小值。2017年,美国宇航局工程师点燃了旅行者1号一组推进器,目前该探测器运行状况良好。

目前旅行者1号探测器已在太空飞行了40年,依靠推进器进行自定位,与地球保持通信畅通。这些推进器释放微小脉冲,持续时间是毫秒等级,能够轻微地旋转探测器,使其勘测天线朝向地球方向。

现在旅行者号探测器研究小组能够启用4组后备推进器,自1980年以来,这几组后备推进器一直处于休眠状态。美国宇航局喷气推进实验室旅行者号任务小组负责人苏珊娜·多德(SuzanneDodd)说:“后备推进器37年未使用之后,目前它们仍能正常工作运转,这将延长旅行者1号的寿命两至三年。”

自2014年以来,工程师们注意到旅行者1号的推进器一直使用“位置控制推进器”对探测器进行定位。随着时间的推移,推进器需要更多的脉冲,释放等量能量。

推进器测试进行得非常顺利,研究小组很可能在旅行者2号TCM推进器上进行类似测试。当前旅行者2号使用的位置控制推进器并未出现类似旅行者1号的设备老化现象。

与此同时,旅行者2号探测器距离地球大约177亿公里,朝南接近星际区域。对比两个探测器的所在位置,可使科学家分析日球层与星际介质之间的交互作用。一旦旅行者2号探测器穿过星际介质,科学家将同时在两个不同太空区域对星际介质取样,斯通说:“我们并未预想到当旅行者号探测器发射40年之后,仍能正常运转,继续进行星际探索。未来5年时间是值得我们期待的,很可能会获得意想不到的重大发现。”

旅行者号探测器功率每年递减大约4瓦,意味着工程师必须在功率缩小的情况下运行探测器。多德说:“旅行者号探测器技术已经历了几代工程师,它需要有上世纪70年代设计经验的工程师理解探测器如何操作运行,以及可以进行哪些技术升级,便于现今和未来继续运行。”令人遗憾的是,美国宇航局预测称,到2030年旅行者号探测器必须停止科学仪器运行。但即使探测器进行沉寂期之后,仍能继续太空航行,在太阳系环绕银河系运行周期(太阳环绕银河系一周需要2.25亿年,这个周期叫做银河年)内完成轨道运行。(叶倾城)

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