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飞岩旅行者(“旅行者”系列探测器是哪国的)
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01-09
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摘要[db:Intro]
“旅行者1”号是由美国太空总署制造并发射的一艘无人外太阳系太空探测器，该探测器重815千克，于1977年9月5日发射，截至2006年仍然正常运作。它曾到访过木星及土星，是第一艘太空船，提供了其卫星的高解像清晰照片。它是迄今离地球最远的人造飞行器。它的飞行速度比现时任何人造太空船都较快一点，它的一生里曾受惠于几次引力加速。截至2006年，“旅行者1”号已经抵达太阳系最外层边界，并即将飞出太阳系。
“旅行者1”号探测器示意图
截至2007年4月4日，“旅行者1”号正处于离太阳15.18太米（即15.18×1012米或15.18×109千米或101.4天文单位或90.4亿英里)，进入了日鞘，即介乎太阳系与星际物质之间的终端震波区域。如果“旅行者1”号最终在离开日球层顶后仍能有效运作，科学家们将有机会首次量度到星际物质的实际情况。依据现时的位置，太空船发出的信号需要13个小时以上才能抵达它的控制中心——美国宇航局与位于加州帕萨蒂纳的加州理工学院合作的喷气推进实验室。“旅行者1”号在沿双曲线轨道飞行，并已经达到了第三宇宙速度。这意味着它的轨道再也不能引导太空船飞返太阳系，与没法联络的“先驱者10”号、已停止操作的“先驱者11”号及其姊妹船“旅行者2”号一样，成为了一艘星际太空船。
事实上，“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环，而现在任务已变为探测太阳风顶以及对太阳风进行粒子测量。
事实上，这两艘“旅行者”号探测器，都是以3块放射性同位素温差发电机作为动力来源。这些发电机目前已经大大超出了起先的设计寿命，一般认为它们大约在2020年之前仍然可提供足够的电力令太空船能够继续与地球联系。
“旅行者1”号最初计划属于水手计划里的“水手11”号太空船，它的设计利用了属于当时的新技术引力加速。幸运的是，这次任务刚巧碰上了176年一遇的行星几何排列。太空船只需要少量燃料以作航道修正，其余时间可以借助各个行星的引力加速，以一艘太空船就能造访太阳系里的4颗气体行星：木星、土星、天王星及海王星。两艘姊妹船“旅行者1”号及“旅行者2”号就是为了这次机会而设计，它们的发射时间被计算过以便尽量充分利用这次机会。由于赶上了这个机会，所以两艘太空船只需要用上12年的时间就能造访4个行星，而非一般的30年时间。
1979年1月，“旅行者1”号首先对木星进行了拍摄。由于在同年的3月5日离木星最接近，只距离木星中心349000千米。所以，太空船在48小时的近距离飞行时间中，得以对木星的卫星、环、磁场以及辐射环境作深入了解及高解像度拍摄。
“自由行”的探测器在顺利地借助了木星的引力后，太空船开始朝土星的方向进发。“旅行者1”号于1980年11月掠过土星，并在11月12日最接近土星。太空船探测到土星环的复杂结构，并且对土卫6上的大气层进行了观测。由于发现了土卫6拥有浓密的大气层，喷气推进实验室的控制人员最终决定了让“旅行者1”号驶近一点土卫6进行研究，并随之终止了它继续探访其余2颗行星。结果造访天王星和海王星的任务只得交予“旅行者2”号。这次靠近土卫6的决定使太空船受到了额外的引力影响，最终使太空船离开了黄道，终止了它的探索行星任务。
值得一提的是，“旅行者1”号上携带了一张铜质磁盘唱片，内容包括用55种人类语言录制的问候语和各类音乐，旨在向“外星人”表达人类的问候。唱片有12英寸厚，镀金表面，内藏留声机针。55种人类语言中包括了古代美索不达米亚阿卡得语等非常冷僻的语言，以及4种中国的方言（普通话、厦门话、广东语、吴语）。问候语为：“行星地球的孩子（向你们）问好”。此外，该唱片还包括了以下内容：
联合国第四任秘书长库尔特·瓦尔德海姆
时任联合国秘书长库尔特·瓦尔德海姆的问候。
时任美国总统卡特的问候，其内容是：“这是一份来自一个遥远的小小世界的礼物。上面记载着我们的声音、我们的科学、我们的影像、我们的音乐、我们的思想和感情。我们正努力生活过我们的时代，进入你们的时代。”
时任美国总统卡特
除此之外，还包括一个90分钟的声乐集锦，主要包括地球自然界的各种声音以及27首世界名曲，其中有中国京剧和古曲《高山流水》、莫扎特的《魔笛》和日本的尺八曲等。另外，还有115幅影像，太阳系各行星的、人类生殖器官图像及说明等。
1977年8月20日，美国国家航空航天局发射了一艘无人宇宙飞船“旅行者2”号。它与其姊妹船“旅行者1”号基本上设计相同。两者所不同的就是“旅行者2”号循一个较慢的飞行轨迹，使它能够保持在黄道（即太阳系众行星的轨道水平面）之中，借此在1981年的时候通过土星的引力加速飞往天王星和海王星。正因如此，它并没有像它的姊妹“旅行者1”号一样能够如此靠近土卫六。但它因此而成为了第一艘造访天王星和海王星的宇宙飞船，抓住了这个176年一遇的行星几何排阵而造访四颗行星的机会。
“旅行者2”号宇宙飞船
事实上，“旅行者2”号被认为是从地球发射的太空船中最多产的一艘宇宙飞船。科学家们之所以如此下评价，主要是因为在美国国家航空航天局对其后的“伽利略”号和“卡西尼—惠更斯”号等的计划上收紧花费之下，它仍能以强大的摄影机及大量的科学仪器造访四颗行星及其卫星。
资料显示，1979年7月9日，“旅行者2”号最接近木星，在距离木星云顶570000千米处掠过。这次拜访意外地多发现了几个环绕木星的环，并拍摄了一些木卫1的照片，显示其火山活动。
我们知道，木星是太阳系里最大的行星，主要由氢及氦及少量的甲烷、氨、水蒸气和其他合成物组成，而中央则是一个由硅酸盐岩石和铁组成的核。木星上颜色多姿多彩的云层，显示了木星大气层里变幻莫测的天气。木星的公转周期是11.8年，而自转周期则是9小时55分钟。
虽然天文学家透过望远镜研究了这个行星好几个世纪，但“旅行者2”号的发现仍然为科学家们带来惊讶。例如木星大气层上著名的大红斑风暴被发现是一个以逆时针方向转动的复杂风暴系统，与此同时，也发现了一些细小的风暴和旋涡。
而另一样令科学家们感到震惊的是在木卫1上发现了活火山。这是因为科学家们首次在太阳系的其他星体里发现了仍然活跃的火山活动。此次，“旅行者2”号总共观测了木卫1上9座火山的爆发，也证实了在2艘旅行者太空船的造访期发生的其他火山爆发。相关资料显示，火山爆发造成的烟雾被喷射至距离木卫1表面300千米（190英里）以上的高空。而从火山爆发喷射出的物质速度则更高达1千米/秒。科学家们分析认为，木卫1上的火山爆发能量可能来自其与木星、木卫2和木卫3之间的潮汐力。由于这3颗卫星被锁定于拉普拉斯共鸣轨道上，即木卫1自转两次、木卫2就会自转一次；而当木卫2自转两次，木卫3又会自转一次。事实上，虽然木卫1总是以一面对着木星，但木卫2和木卫3却让其产生了轻微的摇摆。这种摇摆力量作用大得使木卫1弯曲达100米（330英尺），而相对地球而言，却只有1米（3英尺）而已。事实表明，木卫1上的火山活动也影响了整个木星系统，它的影响力遍及木星的磁圈。硫酸、氧及钠显然随木卫1上的火山喷出，卫星的表面也受到高能量的粒子影响而被喷溅。这些喷溅甚至到达了木卫1的磁圈边界，离开其表面数百万英里之远。
而至于木卫2方面，从“旅行者1”号的低解象度照片中便可以看到其表面出现了纵横交错的纹理。起初，科学家们相信那些纹理是源自地壳移动或地壳构造活动而成的裂纹。但其后从“旅行者2”号提供的高解像度照片却让科学家们感到懊恼，因为那些特征却又欠缺了地形学上的轮廓。某位科学家曾形容说：“那些特征就像是一枝粗头墨水笔画上去一样。”那么，究竟是什么原因造成如此的纹路呢？科学家们认为有可能是因为木卫2也同样受到了潮汐力影响，使其内部出现了如木卫1 10%或以下的摩擦力及热力。一般认为木卫2有一薄的冰造的地壳（少于30千米或18英里），下藏一个深约50千米（30英里）的海洋。
我们或许知道，木卫3是太阳系里最大的天然卫星，其直径达5276千米（3280英里）。而“旅行者2”号的这趟旅程同时也证实了木卫3上有2种明显的地形：多坑及多深沟。科学家们认为木卫3的冰地壳正受到地壳构造活动等的张力影响。
相对而言，木卫4地壳上残留的古老陨石坑则显示了很多被陨石撞击过的痕迹。科学家们根据资料分析指出，木卫4上最大的陨石坑显然因地壳上的冰层移动而随时间被填去，因为在布满撞击痕迹的盆地上几乎没有任何显而易见的地形特征残留。
此外，“旅行者2”号还发现木星拥有一个暗淡而粉状的环。据科学家计算，环的外边距离木星中心129000千米（80000英里），而内里的边界则距离木星中心30000千米（18000英里）。同时，这趟旅程也发现了木卫15和木卫16两颗细小的卫星，它们刚好在木星环的外围运行。而第三颗新发现卫星木卫14则夹在木卫5和木卫1中间的轨道运行。
研究发现，木星的环和其卫星都出现在其密集而布满电子和离子辐射带的磁场之中。这些粒子和磁场组成了木星的磁圈，向太阳方向延伸3~7百万千米，并延伸到至少到达土星的轨道，即7.5亿千米（4.6亿英里）之外。由于磁圈会跟随木星转动，所以磁圈在扫过木卫1的同时，会在每秒剥去1吨的物质。这些物质会形成一个在紫外光下才看见的环形离子云，这团离子云会向外移动，使木星的磁圈比正常的大出2倍。而一些精力旺盛的硫酸和氧离子会堕进了这个磁场继而进入了木星的大气层之中，便形成了极光。
1981年8月25日，“旅行者2”号最接近土星。当太空船处于土星后方时（相对地球而言），它用雷达对土星的大气层上部进行了探测，并度量了气温及密度等。“旅行者2”号发现高层位置（气压相当于700帕时）的气温为70开（-203℃），而在低层位置（气压相当于12000帕）则度量出143开（-130℃）。
在掠过土星后，船上的拍摄平台被卡住了，导致前往天王星和海王星的任务产生变量。所幸地面的工作人员最终把问题解决。最终，太空船仍是接到继续前进的指令，前往天王星。
资料显示，“旅行者2”号在1986年1月24日最接近天王星，并旋即发现了10个之前未知的天然卫星。除此之外，太空船也探测了天王星原始而独特的大气层，并观察了它的行星环系统。
我们知道，天王星是太阳系第三大行星，它在距离太阳约28亿千米处围绕太阳公转。其公转周期是84年，而自转周期则是17小时14分钟。有趣的是，天王星的自转有点独特，这主要在于它实际上是倾倒在其轨道滚动，一般认为这个不寻常的位置是由于在太阳系的形成早期曾与一颗行星大小的星体碰撞过的缘故。鉴于它的奇怪定位，便导致它的两极会分别接受长达42年的白昼或晚上，所以科学家们都不知道会在天王星上发现些什么。
除此之外，天王星的辐射带还被发现如土星的一样密集。辐射带里辐射的密集程度，会令光线把任何困在卫星或环里冰面上的甲烷迅速地（在100000年以内）变暗。如此一来便解释了为什么天王星的卫星及环大部分都以灰色为主。
“旅行者2”号还在日光直射的一极检测到了一些高层次的雾，并发现这些雾帮助散播大量的紫外光，科学家把这个现象称为“日辉”，其平均温度是60开（-350°F）。令人惊讶的是，即使是被照射的一极和黑暗的一极，在整颗行星上的云顶气温几乎一致。
1989年8月25日，“旅行者2”号接近海王星。由于这是“旅行者2”号最后一颗能够造访的行星，所以科学家们便决定将它的航道调校至靠近一点海卫1，从而不再理会飞行轨迹，就像“旅行者1”号完成造访土星后不理飞行轨迹靠近一点土卫6进行研究一样。
此次，“旅行者2”号意外发现了海王星的大暗斑，但是后来哈勃空间望远镜在1994年再次观测时暗斑却消失了。最初被认为是一片大的云，但后来却被认为是云层上一个空洞。
“旅行者2”号造访海王星后，冥王星是当时唯一一个仍然未被任何从地球飞去的太空船造访过的行星。但后来在国际天文学会重新定义行星后，冥王星被降级为一颗矮行星。因此，“旅行者2”号在1989年的掠过，使太阳系中所有行星都至少被人造太空船探访过一次。
此外，“旅行者2”号还飞向海卫1进行了考察，发现海卫1确是太阳系中唯一一颗沿行星自转方向逆行的大卫星，也是太阳系中最冷的天体，但要比科学家们原来想象中的更亮、更冷和更小，表面温度为-240℃，部分地区被水冰和雪覆盖，时常下雪。上面有3座冰火山，曾喷出过冰冻的甲烷或氮冰微粒，喷射高度有时达32千米。科学家们分析后指出，海卫1上很可能存在液氮海洋和冰湖、断层、高山、峡谷和冰川。这就表明海卫1上可能发生过类似的地震。海卫1上有一层由氮气组成的稀薄大气层，它的极冠由冻结的氮形成一个耀眼的白色世界。
在2006年9月5日，“旅行者2”号正处于距离太阳80.5个天文单位（大约相等于12太米）左右，深入于黄道离散天体之中，并正以每年3.3个天文单位的速度前进。这个距离是太阳与冥王星之间距离的2倍，并比塞德娜的近日点较远，但仍未超越厄里斯的轨道最远处。
科学家们最后指出，“旅行者2”号将会继续传送信号直至2020年为止。
从古至今，人类对太空领域的 探索 从未停止。从我国神话传说中的盘古开天地到如今的玉兔号月球车登月，包括我国在内的世界众多国家也都在不停的 探索 外太空的众多奥秘。
截止目前，地球共向太空发射了 五颗深空探测器 ，它们分别是美国于1972年发射的”先驱者10号”、1973年发射的“先驱者11号”、1977年发射的“旅行者1号和2号”、2015年发射的“新视野号”探测器。
在这五颗发射的深空探测器当中，我们听到的最多的要数飞行距离最远的“旅行者1号”了。而作为它的姊妹号，“旅行者2号”却是被誉为 最有价值 的探测器。
1977年8月20日，旅行者2号在位于于美国的肯尼迪航空发射中心被发射送入太空。同年9月，旅行者1号也发射送入太空当中。
明明旅行者2号发射时间在前面，为什么它的名称排名反而在后面呢？说到这里，就不得不说当时的计划变动了。
按照命名传统来说，先发射的旅行者2号实际上应该被命名为1号。旅行者2号在此之前，并不是专门针对于对太空进行 探索 的。当时的美国更多的是想把旅行者2号用于对 火星、水星 等距离较近的太阳系行星的 探索 计划当中，因此它最初也是被命名为 水手2号 。
在最后，由于美国航空航天局的计划变动，使得这个原本命名为水手2号的探测器被调到用于探测距离更远的金星和木星的计划当中。因此它也摇身一变，被重新命名为旅行者2号。
在当时美国航空航天局的计划当中，旅行者1号和2号将以不同的飞行路线飞到金星和木星的轨道，进行分别的 探索 。
任务中的旅行者1号率先完成的美国航空航天局的既定目标。之后它也按照美国航空航天局所下达的指令，直接飞向了太阳系的边缘，进行了更深度的 探索 任务。
此时的美国航空航天局，将 太阳系边缘的其它行星以及柯伊伯带 控制的任务留给了旅行者2号。
在1986年和1989年，旅行者2号在探测完成木星和土星后利用引力弹弓效应，从土卫六号上飞向了天王星和海王星，并顺利地完成了对这两颗行星的探测任务。
在当时正是凭借着旅行者2号探测器，使得人类第一次能够直观地看到这两颗远离太阳系的行星最真实的表面状况。
除此之外旅行者2号还在执行任务当中发现了诸多的意外收获，例如还发现了多达16颗的太阳系行星的新卫星，而这一记录到目前为止也没被打破。
在经过了21年的长途飞行之后，在2008年旅行者2号传回了最新的数据，该数据显示：它目前的位置已经在了 太阳系的边缘地区 。
更令人吃惊的是：根据旅行者2号传回的数据来看，它在飞行当中所经过的 宇宙空间温度居然高达五万摄氏度 ，地球火山岩浆的温度也不过数千摄氏度。
此时的旅行者2号探测器，目前身处在一个周围像是被火墙包围着的空间当中。
早在旅行者2号到达火墙之前，此前的旅行者1号也到达过这里。
由于当时旅行者1号上所搭载的设备和旅行者2号有所不同，因此当时旅行者1号所传回来的数据并没有引起科学家们的足够重视。通过旅行者2号上所携带的设备传回的数据分析，科学家们认为 火墙产生的区域目前离地球的距离大约为180亿公里 。
在经过了详细的分析之后，科学家们得出了一个主流的观点：认为该火墙的组成主要由 太阳风粒子与来自外界的星际辐射粒子 相互“碰撞”所产生的。
简单的来说就是：太阳风产生的高能粒子以太阳风的形式进行扩散。在这当中有些被吸收，有些被天体磁场引导反弹或者在此的两极聚集。
剩下的一部分没有被吸收的高能粒子开始换一种途径继续向四周扩散，并且随着距离的增大导致高能粒子受到太阳的影响逐渐减弱。
在一定程度上后就会与来自外星系的星际粒子达到势均力敌的状态，当两种物质互相融合在一起就 形成高能粒子墙 。
科学家们也将这一现象命名为 太阳风层 ，它也被看作是太阳高能粒子能到达的最远距离。由于这堵墙的存在，阻绝了大约70%的星际高能粒子进入太阳系，间接了也保证了地球生态环境和人类的安全。
太阳目前表面的温度也才大约5500摄氏度，而旅行者2号如今所处的环境大约为5万摄氏度，那么这么强大的高温，旅行者2号又能够坚持得住吗？
首先大家可以放心，旅行者2号目前是非常安全的。简单地来说，我们可以用温度的概念来解释这一现象。
温度被看作是衡量微观粒子运动的一个物理量 ，微观粒子运动速度越快，温度也就越高。
打个比方，100个微观粒子和1000个微观粒子它们运动的速度如果是相同的话，那么它们产生的热量也就应该相同。就像是我们煮的一锅水和一盆水，虽然它们所产生的温度都是100摄氏度。
如果从整体上看，100个微观粒子所加起来产生的热量是要远远小于1000个微观粒子所共同产生的热量的。
就像是我们蒸桑拿一样，能够承受得住五六十度的高温环境。而在平常生活当中，如果是五六十度的热水，我们就会被烫伤了。
由于火墙的位置远在距离地球180亿公里之外，能到达这个位置的微观粒子数量已经十分稀少。即使它们能够产生强烈的运动速度，实际上也产生不了多大的实质性的影响。对于旅行者2号来说，也是在其承受范围的。
从2008年年底，旅行者2号传回的相关数据也进一步印证了科学家们的猜想。根据当时旅行者2号所传出的数据判断，在飞行一段时间后的旅行者2号所处环境的 温度较之前已经有了大幅度的下降 。
这也表明了旅行者2号已经平安地穿过了这个五万度的火墙。
一方面随着人类 社会 科技 的不断发展，目前人类对于太空领域的 探索 也取得了长足的进步。
但是从另一方面来看，目前人类对于太空 探索 里你实际上也就是缺乏很多的手段的。诸如航空航天器的材质，卫星的量子技术等等。其中最亟待解决的便是飞行器速度的问题。
以太阳系所产生的引力半径范围来看，其大约为2亿光年（光在真空中一年走过的路程）。而此次到达太阳火墙的旅行者2号的速度最高也不过14公里每秒，换句话说光是要脱离地球的引力范围，旅行者2号就 必须要飞行至少两万年的时间 。
按照这个速度的话，恐怕人类变成了化石也一时无法达到飞出太阳系这一想法。因此如今的人类要想 探索 更深度的外太空，必须要让飞行器飞得更快，就必须要有着更强大的动力系统。
实际上关于太空 探索 器新的动力来源这一问题，如今我们也已经在开展广泛的研究和讨论当中了。各项提出的新方案当中，其中呼声最高的要数被叫做可控制的核聚变作为动力输入的技术。
理论上这一操作能够使燃料推进的最大速度达到光速的10分之一。按照这一速度计算，人类突破太阳系的控制会缩短到二十年。原理很简单，但如何实现能量输出大于能量输入的可控核聚变这一关键问题迄今也没有得到解决的办法。
银河系的范围大约是20万光年，因此就算能达到光速的十分之一。如果要到达离太阳系最近的一颗恒星的距离，那么我们也需要80多年，因此这一速度对于未来人类 探索 太空领域来说也依旧是杯水车薪。
对于人类来说：只有不断地开发新动力新能源，使飞行器的速度越来越快，才能真正意义上达到飞出太阳系甚至是飞越银河系的想法。
目前美国宇航局正在进行研究一款采用激光束驱动的锂离子推进器，该项目预计将在未来30年内完成。届时该飞行器最快速度将有望达到每小时100万公里。
坦然说这一目标离我们依旧很遥远，我们也要相信：随着未来人类 社会 科技 和发展的不断进步，肯定会有越来越多的 科技 手段应用于在人类 探索 太空的领域。回顾一百年之前， 人类登上月球 的想法在当时看来是痴人说梦，如今我们也做到了。
对未知的 探索 ，促使人类不断地前进、不断地发现和创造。在未来有一天我们也一定会走向更深处的宇宙空间， 探索 到真正的生命奥秘。
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