旅行者1号25亿年后才能飞出银河系

揭秘者

　　旅行者1号25亿年后：飞出银河系,也可能是一堆白骨，行者1号是美国宇航局首颗历史最悠久的探测器，直到今天它仍然在使用，我们还在地球上生活时，旅行者号已经探索完了整个内太阳系，由此可见它的速度有多么快，据科学家透露：旅行者号的速度现在达到了每小时7万公里，约合第三宇宙速度，简单的说可以飞出太阳系了。


　　旅行者1号25亿年后离地球多远?

　　旅行者1号(英语：Voyager 1)是由美国宇航局研制的一艘无人外太阳系空间探测器。[1] 重815千克，于1977年9月5日发射，截止到2015年7月仍然正常运作。它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。现时，它是离地球最远的人造飞行器。旅行者1号现时已经进入太阳系最外层边界，目前处于太阳影响范围与星际介质之间。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。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。


　　旅行者1号在太空飞了42年，为什么它没有撞上天体?

　　自1977年发射升空以来，旅行者1号的太空之旅已经持续了42年。由于旅行者1号赶上了百年一遇的天象，它经过木星和土星的引力加速之后，速度已经超过了第三宇宙速度，所以它能够朝着太阳系外飞行，直至最终飞入星际空间中。



　　经过将近半个世纪的飞行，旅行者1号从未与其他天体发生过碰撞。不仅如此，旅行者1号现在的状态还非常好，它还能向地球传回信号，并且能够接收从地球上发出的指令。但太阳系中存在非常多的小天体，为什么旅行者1号能够避免撞上其他天体呢?

　　旅行者1号离开地球之后，它的第一个目标是木星。在飞向木星的过程中，旅行者1号需要穿过位于火星和木星轨道之间的小行星带。据估计，小行星带中存在着50万颗小行星，其中最大的是直径达到950公里的谷神星，直径超过100公里的小行星至少有200颗，直径超过1公里的小行星数量至少有70万颗。

　　虽然小行星带中的天体数量非常多，但它们都是分散在非常空旷的空间中，它们本身发生碰撞都很困难。小行星带距离太阳2.2至3.2天文单位，相当于3.3亿至4.8亿公里。在如此广阔的空间中，小行星带中每个天体之间的平均距离可达100万公里，这相当于地球半径的78倍，地月距离的2.6倍。

　　由此可见，小行星带其实十分空旷。再加上小行星带中的天体都非常小，引力作用很弱，所以旅行者1号在其中穿行的时候几乎不可能会撞上其他天体。迄今为止，包括旅行者1号在内多艘穿过小行星带的探测器均未曾与小行星带天体发生碰撞。

　　穿过小行星带之后，旅行者1号很快飞抵木星。科学家一开始给旅行者1号设计了飞行轨迹，使其不会撞上木星，而是从距离木星35万公里的地方飞掠。离开木星之后，旅行者1号加速飞往土星。同样地，旅行者1号也是近距离飞掠土星，它与土星的最近距离约为12.5万公里。




　　但为了观测土卫六，旅行者1号的飞行轨迹发生了变化，它飞离了黄道，与黄道的夹角达到了35度。因此，旅行者1号没有继续造访天王星和海王星，也没有直接穿过海王星轨道之外的柯伊伯带。

　　但即便旅行者1号穿越柯伊伯带，它也几乎不可能会撞上小行星，因为柯伊伯也非常空旷。目前，新地平线号探测器正在柯伊伯带中飞行，它在研究其中的天体。在今年年初，新地平线号飞掠了直径为45公里的小行星“天涯海角”，它们之间的最近距离约为3500公里。


　　只要一开始设计好了旅行者1号的轨道，使其飞行过程中能够避开行星，那么，它与小行星在浩瀚空间中发生碰撞的概率几乎为零。未来，旅行者1号还会在广袤的太阳系中飞行。它将会在1.8万年后穿过太阳系最外层的奥尔特云，然后继续在更为广袤的星际空间中飞行。




　　旅行者1号现状


　　目前，旅行者1号已经飞行了41年(2018)，飞行速度大约在25km/s，已经达到了第三宇宙速度之上，该探测器已经形成太阳风鞘，这是探测器周围有一个由超稀薄气体中的电流产生的强大磁场。这个磁场正挤压并扭曲着太阳外流气体形成的气泡，一种类似于快艇船首所形成的弓形震动。在1981年于土星的位置与黄道分道扬镳，转往蛇夫座方向前进至今。




　　






　　旅行者1号现在是地球距太阳的141倍，它的动力还可以持续到2025年左右。



　　旅行者1号25亿年后


　　如果没有任何阻碍的向前进的话，按照目前速度估算为25km/s，约为光速的8.3333e-5倍，一亿年能走大约8333光年，25亿年后大约在20.8325万光年，而银河系直径16万光年，人类所处地球约在银河系边缘3~4万光年的地方，如果它还在的话就有可能已经飞出了银河系。




　　






　　延伸阅读：人类能飞出银河系吗?




　　不过，在浩瀚的宇宙当中有着许多宇宙射线和粉尘，会不断侵蚀着旅行者1号，也许在未来不到1000年内它就已经消灭;而且宇宙中的陨石也是潜在威胁，所以旅行者1号可能在人类下一个飞行器找到它时已经是一堆白骨。




　　旅行者1号未来的旅行



　　旅行者1号预计将在大约300年内抵达理论中的奥尔特云，并得花上三万年才能完全通过。尽管它在四万年内不会走向任何一颗特定的恒星，但它将会以1.6光年内的距离通过目前在鹿豹座中的恒星格利泽445。这颗恒星正以119 km/s的速度朝太阳系移动中。NASA说：旅行者也许永远漫游在银河系中。




　　






　　但在那之前，旅行者1号早已停止任何工作，只是以惯性在-270.15℃宇宙中飞行。




　　假设旅行者1号不与任何物体发生碰撞并且没有被收回，2006年新发射的新视野号将永远不会超过它，尽管它从地球发射的速度比任何航旅行者航天器都快。 新视野号目前以大约15公里/秒的速度行驶，比旅行者1号行程慢2公里/秒，并且仍在放缓。 当新视野号抵达现在旅行者1号相距太阳相同距离时，其速度将约为13 km/s。




　　由于钸燃料源的放射性衰变，放射性同位素热电机提供的电功率会持续地下降，下降的速率为每年约4.2瓦特。由于可用的电功率持续下降，每隔一段时间必须关闭航天器上的部分仪器，以确保剩下的仪器能继续运作。




　　旅行者1号飞行历史时间线



　　1977-09-05：12:56:00 UTC 航天器发射升空。




　　1977-12-10：进入主小行星带。




　　1977-12-19：超越旅行者2号。




　　1978-09-08：离开主小行星带。




　　1979-01-06：开始木星观测阶段。




　　1979-03-05：与木卫系统接触




　　06:54：飞掠阿马尔塞，高度420,200公里。




　　12:05:26：抵达距木星质心最近处，高度348,890公里。




　　15:14：飞掠埃欧，高度20,570公里。




　　18:19：飞掠欧罗巴，高度733,760公里。




　　1979-03-06




　　02:15：飞掠盖尼米德，高度114,710公里。




　　17:08：飞掠卡里斯托，高度126,400公里。




　　1979-04-13：木卫阶段结束




　　980-08-22：开始土星观测阶段。




　　1980-11-12：与土卫系统接触




　　05:41:21：飞掠泰坦，高度6,490公里。




　　22:16:32：飞掠忒堤斯，高度415,670公里。




　　23:46:30：抵达距土星质心最近处，高度184,300公里。




　　1980-11-13




　　01:43:12：飞掠弥玛斯，高度88,440公里。




　　01:51:16：飞掠恩赛勒达斯，高度202,040公里。




　　06:21:53：飞掠瑞亚，高度73,980公里。




　　16:44:41：飞掠海碧尔琳，高度880,440公里。




　　1980-12-14：土星阶段结束




　　1980-12-14：延伸任务开始。




　　1990-02-14：旅行者1号拍摄了整个旅行者计划中最后一张相片太阳系全家福。




　　1998-02-17：旅行者1号超越先锋10号，成为距离太阳最遥远的航天器，距离地球约69.419 AU。 旅行者一号每年以超过1 AU的速度离开太阳，比先锋10号还要快。




　　2004-12-17：于距地球94 AU处通过终端激波并进入了日鞘。




　　2007-02-02：终止的等离子子系统操作。




　　2007-04-11：终止等离子体子系统的加热器。




　　2008-01-16：终止行星无线电天文实验。




　　2012-08-25：于距地球121 AU处越过太阳圈，进入星际空间。




　　2014-07-07：进一步的确认已抵达星际空间。




　　2016-04-19：终止紫外光谱仪操作。




　　2017-11-28：轨道修正推进器再次点火。



　　旅行者一号距离地球有216亿公里，它是如何把信号传回地球的?


　　美国航天局为了进一步探索更远的宇宙，在1977年发射了“旅行者一号”，这架飞行器随后成功进入宇宙，开始长达四十多年的太空之行。到目前为止，旅行者一号还在不断地往远方前进。据天文学上的测量显示，旅行者一号目前距离地球大约有216亿公里，这段距离相当于144个天文单位。旅行者一号不仅在不断地创造人类飞行器最远飞行距离的纪录，还在不断地给地球上传输回探测的数据，那么它是如何做到将数据进行远距离传输的呢?


　　毫无疑问，旅行者一号是人类历史上飞行距离最远的飞行器，而且它还在不断地创造历史。有人会好奇，它能够飞这么远，是以什么为动力的呢?当然不可能是太阳能，因为随着飞行距离的增加太阳能的供给越来越不稳定，因此工程师在旅行者一号上安装了核发电机，这才是它有动力一直飞行下去的原因。


　　据科学家的介绍，由于该飞行器是在上个世纪七十年代末设计的，那时候人类的通讯技术仍然没有今天发达，所以旅行者一号最初将数据传输回地球是通过无线电的方式，地面上的工作人员也是通过无线电波向旅行者一号发送信号。虽然无线电波在宇宙中的传播速度可以达到光速，但是随着传播距离的增加信号的强度也会发生相应的削弱。科学家表示，旅行者1号在遥远的地方向地球发射信号，地面上的人员接收到的信号强度只有最初的100万亿分之一。


　　后来随着人类通讯技术的发展，科学家们通过多种方式增强的旅行者一号的通讯，例如在设计旅行者一号的时候就为其配备了一根直径为3.7米的巨型抛物面天线，这使得旅行者一号在太空飞行的时候该天线始终都能对准地球。其次，美国宇航局在地球上三个不同地方建设了深空网络检测站。这些检测站能够对旅行者一号传输回来的信号进行加强，科学家们发出去的信号也能保证被旅行者一号接收到。


　　然而，有科学家认为这些做法都无济于事，因为目前能够接收到它发出来的信号速率只有每秒16比。再加上它在未来会越飞越远，总有一天会和地球失去联系。到那时它就成为了人类文明的使者，只身去往宇宙的深处。有趣的是，美国宇航局在发射旅行者一号之前，还往飞行器上放置了一张特制的金属唱片。据了解该唱片刻录了地球上各种具有代表性的声音，例如自然风声、雷声、人类的语言等等。


　　至于人类发射旅行者一号的原因，至今统一的说法，但是被广泛接受的说法便是人类想要进一步探测宇宙中是否存在外星文明。既然人类现阶段无能力对太阳系外的环境进行探索，但是我们有能力将自己的信息资料传送出去。如果真的存在外星文明的话，那么它们应该能够接收到人类发出去的金属唱片。