空间旅行者（旅行者2号进入星际空间）

空旅行者(旅行者2号进入星际空间空)

新京报讯(记者倪伟)一年前进入星际空间空的旅行者2号探测器，现在从远方带来了新的消息。美国宇航局确认旅行者2号于2018年11月5日飞出日光层，进入星际空间空，一年前。

在一周年前夕，自然天文学杂志发表了五篇论文，描述了旅行者2号历史性穿越期间和之后观察到的情况。本文揭示了日光层与星际空边界附近的磁场和等离子体状态信息，为人类了解星际空边界提供了前所未有的信息。

航天专家杨宇光表示，“旅行者2号”弥补了“旅行者1号”因仪器故障丢失的数据，对人类获取星际间第一手信息空具有重要意义。

而航海家1号航海家2号探测器已经飞出日光层，进入星际空间空。来源:美国航天局

来自星际空边界的新消息

五篇论文分别详细介绍了旅行者2号的五个科学仪器的发现，包括磁场传感器，两个探测高能粒子的仪器，两个研究等离子体的仪器。

美国宇航局称，这些发现有助于描述这条宇宙“海岸线”，即太阳风层的顶部。在这里，“太阳创造的环境已经结束，星辰间的浩瀚海洋空正在展开。”

新世界始于去年11月5日。当天，旅行者2号等离子体科学仪器(PLS)发回的数据显示，太阳风的粒子速度急剧下降，而宇宙射线则相应增加。之后，旅行者2号周围就没有太阳风流动了。

太阳流出的等离子体，向外高速飞行，被称为“太阳风”。分散的太阳风似乎形成了一个“气泡”，围绕着太阳系中的行星。这个“气泡”就是日光层，“气泡”的边缘就是太阳风层的顶部，可以保护太阳系的行星免受70%以上的辐射。

北京天文馆馆长朱进告诉记者，当宇宙射线远高于太阳风辐射时，可以说是离开了日光层，进入了星际空间空。

这篇发表的论文证实，和旅行者1号一样，旅行者2号似乎位于太阳风层外的扰动过渡区。

“旅行者号向我们展示了太阳如何与银河系恒星之间的大多数空物质相互作用，”美国宇航局援引旅行者项目科学家、加州理工学院物理学教授埃德·柊司的话说。“如果没有旅行者2号提供的新数据，我们就不会知道旅行者1号看到的是整个日光层的特征，还是仅仅是穿越时的局部状态。”

旅行者2号首次拍摄海王星是在1989年夏天。来源:NASA官网

可能会带来很多问题和意见。

旅行者2号从最远的地方提供了前所未有的数据，但它带来的问题可能和新知识一样多。

两位航海家证实，邻近星际空间空的等离子体比日光层的等离子体密度更大，温度更低。科学家认为，这可能表明星际空等离子体正在被压缩。

旅行者2号还观测到等离子体密度在离开太阳风层顶部之前也略有增加，表明等离子体在日光层的内边缘也被压缩。但是科学家们并不完全了解是什么导致了日光层内外的等离子体压缩。

另一个发现与磁场有关。旅行者2号磁场探测器证实了旅行者1号的惊人结果:太阳风层外的磁场与日光层内的磁场平行。

目前科学家还无法回答这些现象背后的科学原因。

“我们不能忘记，旅行者1号和2号最初的主要任务不是探索星际空间空，而只是探索土星和火星。”中国航天科工二院研究员、国际宇航联合会空运输委员会副主席杨宇光说，因此，两个探测器携带的科学仪器并不是专门为探测星际空空间和太阳风层顶环境而设计的。

因此，杨宇光认为，虽然旅行者号弥补了远离太阳系中心的空之间的环境数据，但并不是一次非常全面的探索。

科学家还发现，如果日光层就像一艘航行在恒星之间的船空，船体似乎在漏水。旅行者号的一个粒子探测器显示，日光层的一个粒子正在滑过边界，进入星际空间空。旅行者1号存在于日光层“前端”附近，旅行者2号位于更靠近侧面的位置，这个区域似乎比旅行者1号所在的区域更加多孔。

旅行者1号于2012年进入星际空间空，时间和地点与旅行者2号不同。杨宇光认为，这种差异是有益的:可以获得不同时期、不同取向的数据；但也有一个遗憾，就是两者的数据无法进行严格的比较，因为太阳活动有11年的周期，不同时期的活动差异很大，日光层环境也有很大差异，很难进行比较。

旅行者号飞离太阳的概念图。来源:美国航天局

解释1

旅行者号飞出太阳系了吗？

根据美国宇航局公布的信息，旅行者2号已经飞离太阳约113亿英里，即182亿公里。

离我们有多远？以光速传播的通信信号从旅行者2号到达地球大约需要16.5个小时。相比之下，来自太阳的光到达地球只需要大约8分钟。

旅行者2号是否飞出太阳系取决于太阳系的定义。去年11月5日，旅行者2号进入星际空间空。但是NASA认为旅行者1号和旅行者2号进入星际空间后并没有离开太阳系空，这一天还很遥远。

关于太阳系边界的定义，很多天文学家表示，目前的定义并不确切。天文专家寇文表示，目前普遍接受的观点是，主要受太阳引力影响的空，是太阳系的范畴。

根据美国宇航局的说法，太阳系的边界被认为是在奥尔特云的外缘之外。奥尔特云的厚度从太阳开始大约1000个天文单位，膨胀到大约100000个天文单位。一个天文单位是从太阳到地球的距离。旅行者2号到达奥尔特云边缘大约需要300年，飞越它可能需要3万年。

自20世纪60年代以来，大多数科学家都将太阳系定义在奥尔特云的边界内。”当然，非正式地说，太阳系通常是指围绕太阳的行星区域.”NASA也在一篇文章中提出了这一观点。

解释2

航海家号的deep 空探险发现了什么？

比旅行者2号更早，旅行者1号在2012年飞出了日光层，成为第一个实现这一成就的航天器，也是迄今为止最远的航天器。

旅行者2号的旅程起源于1977年8月20日，16天后，旅行者1号也发射了L 空。

旅行者最初的计划是近距离探索木星和土星。随着探索的成功完成，科学家们发现它们仍然有能力执行更多的任务。于是旅行者2号飞到天王星和海王星进行探索，旅行者1号对土卫六进行了近距离观察。之后，两兄弟继续他们的深海探险空。他们的寿命从5年延长到了现在的42年。

“旅行者计划对人类意义重大。尤其是旅行者2号，直到现在，人类都没有再去过天王星和海王星，我们对这两颗行星最深的了解就来源于此。”中国航天科技集团五院研究员、国际宇航联合会空运输委员会副主席杨宇光说。

对木星成像，首次观测天王星和海王星的光环，首次发现地球以外的活火山，首次观测地外行星上的闪电(来自木星)…所有这些成就都是由旅行者号探测器取得的。在最初的探索中，他们发现了木星的3颗卫星，土星的4颗卫星，天王星的11颗卫星和海王星的5颗新卫星。旅行者号的探索也启发了后来的许多太空任务。

美国宇航局表示，旅行者号的发现不仅为人类带来了未知空观测，还帮助人类了解了太空中能量和辐射的本质空，这将为保护人类的太空任务和宇航员提供关键信息。

1977年，航海家号的项目经理约翰·卡萨尼展示了航海家号携带的小美国国旗和充满图片和声音的黄金唱片。来源:NASA官网

解释3

航海家号断电后还能通讯多久？

为了确保航海家兄弟不与地球失去联系，继续从最深处发回科学数据空，工程师们正在实施一项新计划。

今年7月8日，工程师们成功地重新点燃了旅行者2号的轨迹修正电机推进器，以调整飞船的姿态。

弹道修正马达推进器已经30年没有点火了。这次打开是因为旅行者2号原来的探针推进器在慢慢老化。

航海家号越来越老，螺旋桨性能下降只是一个征兆。电力的减少让工程师们更加头疼。

在42年的飞行过程中，航天器上的电力越来越少，这些电力用于驱动科学仪器并为其保温。旅行者号使用放射性物质衰变产生的热量，这些放射性物质包含在一个叫做放射性同位素热发生器(RTG)的装置中。RTG的功率输出每年减少约4瓦，这意味着发电量比发射时少40%，从而限制了仪器运行的数量。

为了让两兄弟与地球保持更长时间的联系，工程师们不得不做出一些艰难的决定:为了省电，相继关闭一些仪器设备。

经过与科学团队的广泛讨论，旅行者2号宇宙射线子系统仪器(CRS)的加热器在今年被关闭。去年11月，正是CRS在确定旅行者2号离开日光层的过程中发挥了至关重要的作用。工程师们已经确定CRS即使在低温下也能持续工作几年。

在漫长的旅程中，旅行者号的一些仪器，包括两艘飞船上的相机，已经关闭以节省电力。美国宇航局项目组希望这两个旅行者探测器可以再继续工作10年。

解释4

还有哪些航天器飞出太阳系？

在遥远的星际空间空，至今只有两个孤独的旅行者不停地给地球寄信。它们是人类获取星际间宇宙环境的唯一手段空。“他们发回的数据是前所未有的，科学家和工程师们肯定希望他们能‘活’得更久。”杨宇光说。

除了两个旅行者探测器，先锋10号，先锋11号和新视野号也在最终离开太阳系的轨道上，并朝着太阳系的边缘前进。人类与先驱者10号和先驱者11号失去了联系。新视野号于2015年飞过冥王星，正飞往柯伊伯带。

新视野号飞得更快，在不久的将来，我们也将见证它进入星际空间空。但是在新视野号之后，人类并没有发布新的探险计划，配置专业仪器对星际空间进行探测空。

“即使现在发射探测器，至少也要20年才能飞到星际空间空。”杨宇光说，深空空探测是几十年的规模，一代科学家可能只有一次机会。

依然高速飞离地球的航海家号，预演了人类走向深海的未来空。