|
太陽(yáng)系外探測(cè)器，是專門用于探測(cè)太陽(yáng)系外星體的探測(cè)器。主要包括旅行者1號(hào)、2號(hào)、先鋒10號(hào)等，除了它們，科學(xué)家還利用各種形式的望遠(yuǎn)鏡，窺探著宇宙的秘密。旅行者號(hào)探測(cè)器已經(jīng)觸及了太陽(yáng)系的邊界，科學(xué)家預(yù)計(jì)，它們很快就將離開太陽(yáng)系，繼續(xù)改寫人類行為能達(dá)到最遠(yuǎn)位置的紀(jì)錄。 基本信息
折疊編輯本段產(chǎn)生背景作為人類已經(jīng)發(fā)射的最重要的兩枚系外探測(cè)器，旅行者號(hào)探測(cè)器已經(jīng)觸及了太陽(yáng)系的邊界，一個(gè)原本只存在于天文學(xué)家理論推想之中，卻從未被真正發(fā)現(xiàn)過(guò)的地區(qū)。科學(xué)家預(yù)計(jì)，它們很快就將離開太陽(yáng)系，繼續(xù)改寫人類行為能達(dá)到最遠(yuǎn)位置的紀(jì)錄。然而旅行者號(hào)并非人類所進(jìn)行的太陽(yáng)系外探索工作的全部。在它們之前，先鋒10號(hào)和先鋒11號(hào)已經(jīng)踏上了沒(méi)有終點(diǎn)的征途。與此同時(shí)，新一代系外探測(cè)器也正在緊鑼密鼓地研制之中。除了它們，科學(xué)家還利用各種形式的望遠(yuǎn)鏡，窺探著宇宙的秘密。中國(guó)空間技術(shù)設(shè)計(jì)研究院研究員龐之浩將旅行者1號(hào)、2號(hào)統(tǒng)稱為"走馬觀花似的航天器"，與之同類群的還有先鋒10號(hào)、11號(hào)。這四個(gè)探測(cè)器都負(fù)載著沖出太陽(yáng)系的任務(wù)。 折疊編輯本段研發(fā)歷史旅行者號(hào) 旅行者1號(hào)則在1979年7月飛躍木星，1981年飛躍土星。旅行者2號(hào)由于飛行軌道不同，1979年3月率先到達(dá)木星上空，繼而于1980年11月飛躍土星。旅行者2號(hào)先后探測(cè)了土星、木星、冥王星后，才去探測(cè)太陽(yáng)系外。旅行者號(hào)在走馬觀花后，又將探測(cè)太陽(yáng)系外世界。這兩枚宇宙探測(cè)器要做的事實(shí)在太多，除了沿途不斷地給太陽(yáng)系拍照外，它們還被寄予厚望，希望能在飛行過(guò)程中碰到外星智慧生命。事實(shí)上，在發(fā)射旅行者號(hào)之前，NASA還曾發(fā)射過(guò)先鋒者10號(hào)和11號(hào)兩枚宇宙探測(cè)器。它們的最終目標(biāo)也是飛出太陽(yáng)系。為此，這四種探測(cè)器都攜帶著"地球名片"，以期在遭遇外星智慧生命之后，能作一引見(jiàn)。 31年時(shí)間里，這對(duì)"孿生兄弟"立下了赫赫功勛。正是它們對(duì)木星和土星的考察，才使得人們對(duì)這兩個(gè)大行星的認(rèn)識(shí)有了很大提高。它們還發(fā)回了數(shù)以萬(wàn)計(jì)的清晰照片。 不過(guò)，在它們先后訪問(wèn)土星后，兩兄弟就分道揚(yáng)鑣了。其中旅行者1號(hào)向上飛出了太陽(yáng)系諸行星的軌道平面，目前它已經(jīng)成為離地球最遠(yuǎn)的人造天體。旅行者2號(hào)則在越過(guò)土星后，又繼續(xù)訪問(wèn)了天王星和海王星。最后，它也飛出太陽(yáng)系諸行星的軌道平面。不過(guò)，由于飛行軌道的不同，它多走了許多彎路。當(dāng)然，兩枚旅行者號(hào)的終極使命就是沖出太陽(yáng)邊界，達(dá)到更遠(yuǎn)的距離。 先鋒10號(hào) 而發(fā)射于1972年的"先鋒10號(hào)"，如今也已飛出太陽(yáng)系，但在2003年，科學(xué)家揮手與之告別時(shí)，NASA噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)，它竟已偏離預(yù)定航向40萬(wàn)千米。而發(fā)射于次年的"先鋒11號(hào)"也是"謬以千里"。 科學(xué)家們相信，如果這個(gè)偏離問(wèn)題不是出在飛船本身或跟蹤站身上，而且此后別的探測(cè)器依然故我，繼續(xù)偏離，那我們就要下定決心，大力批判廣義相對(duì)論的思想根源了。有趣的是，噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的約翰·安德森之所以在上世紀(jì)70年代發(fā)現(xiàn)"先鋒"探測(cè)器的異常，也是為了尋找太陽(yáng)系外層的未知行星。他們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)比地球引力弱100億倍的力。 星際邊界探測(cè)器 NASA官方網(wǎng)站的消息說(shuō)，星際邊界探測(cè)器(IBEX)將于夏天發(fā)射，這一探測(cè)器的使命就是為了探索激波邊界和太陽(yáng)風(fēng)鞘。美國(guó)圣安東尼奧西南研究學(xué)院麥克康馬斯是該項(xiàng)目的領(lǐng)導(dǎo)研究人員。他指出，IBEX將帶有高能中性原子分析器(ENAs)，可以捕捉太陽(yáng)風(fēng)鞘與星際空間的各種變化。而美國(guó)約翰·霍普金斯大學(xué)的拉爾夫·麥克納特正與噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室一起計(jì)劃一艘"創(chuàng)新星際探測(cè)器"(IIE)。它有望于2014年發(fā)射。它能在25年內(nèi)飛到200個(gè)天文單位之處。估計(jì)太陽(yáng)作用的邊界在125個(gè)天文單位之外。2040年，它將一窺星際空間。 折疊編輯本段設(shè)備結(jié)構(gòu)兩枚旅行者號(hào)飛船形制大體相同，重約825千克，是先驅(qū)者號(hào)的3倍多。它配有直徑3.66米的地球拋物線天線，還攜帶著用于探測(cè)宇宙線、行星磁場(chǎng)、行星大氣成分等11種探測(cè)器。此外，旅行者還裝備了放射性同位素?zé)犭姍C(jī)組，這是供其在遠(yuǎn)離太陽(yáng)的黑暗、寒冷空間中所用的。和"先驅(qū)者"系列不同，旅行者系列攜帶的不再是簡(jiǎn)單的"地球名片"，而是一整套記錄地球上各種典型代表意義的聲音和圖片，也就是被稱為"地球之音的"唱片。人們期望，有朝一日，它們會(huì)被宇宙中的外星智慧生命截獲。 折疊編輯本段技術(shù)原理太陽(yáng)系能在撲朔迷離中安然行走，靠的是稱為"太陽(yáng)風(fēng)鞘"的巨大磁場(chǎng)削弱宇宙射線。宇宙射線與氣候有關(guān)。進(jìn)化生物學(xué)也發(fā)現(xiàn)，到達(dá)地球的宇宙射線強(qiáng)度與基因突變率等生命演化有密切關(guān)系。"研究人員正希望通過(guò)繼續(xù)觀測(cè)旅行者號(hào)所傳回的數(shù)據(jù)，獲悉異常宇宙射線和宇宙射線的強(qiáng)度變化。 此前，對(duì)格陵蘭島和南極冰核的研究發(fā)現(xiàn)，14萬(wàn)年前宇宙射線強(qiáng)度比現(xiàn)在高大約20%-40%。2006年，美國(guó)科羅拉多大學(xué)的帕夫洛夫計(jì)算出:當(dāng)太陽(yáng)系穿過(guò)極密的星際云時(shí)，到達(dá)地球的宇宙射線劇增，能將"太陽(yáng)風(fēng)鞘"壓縮到幾乎只有地球繞日軌道的大小。這樣一來(lái)，全球臭氧層將頓失四成。 SKA全稱為"1平方千米陣射電望遠(yuǎn)鏡"，試圖建造出世界上最強(qiáng)大的射電望遠(yuǎn)鏡陣列。它將由上百架綿延3000千米的射電望遠(yuǎn)鏡組成，能使探索太空的視界擴(kuò)大無(wú)數(shù)倍。 "太陽(yáng)風(fēng)鞘"之外就是星際空間。旅行者1號(hào)將從"太陽(yáng)風(fēng)鞘"最薄的地方飛出去。這樣才算真正飛出了太陽(yáng)系。目前，NASA預(yù)計(jì)，旅行者這兩艘飛船將至少運(yùn)行到2020年。屆時(shí)，旅行者1號(hào)飛船將能夠悄悄地飛臨147個(gè)天文單位外的宇宙空間。旅行者號(hào)畢竟是以太陽(yáng)系內(nèi)探測(cè)為主，它們無(wú)法近距離經(jīng)過(guò)任何恒星---去最近的達(dá)半人馬座α星也需要幾萬(wàn)年。 折疊編輯本段探測(cè)進(jìn)展在2008年，國(guó)際系外行星探測(cè)取得的重要探測(cè)結(jié)果有: 2月14日:利用微引力透鏡方法，Gaudi等探測(cè)到距離太陽(yáng)系約1500秒差距(1秒差距約為3.26光年或206265 AU)的恒星OGLE-06-109L系統(tǒng)的兩顆行星，質(zhì)量分別為0.71個(gè)和0.27個(gè)木星質(zhì)量，分別位于2.3AU和4.6AU處，其構(gòu)型有些類似太陽(yáng)系的木星與土星。 6月2日:利用微引力透鏡方法，Bennett等探測(cè)到目前除脈沖星系統(tǒng)外質(zhì)量最小的系外行星MOA-2007-BLG-192Lb，質(zhì)量為3.3個(gè)地球質(zhì)量，其主星質(zhì)量只有0.06個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量。 6月16日:利用視向速度方法，又有5顆幾個(gè)地球質(zhì)量大小的行星被探測(cè)到，其中Mayor等發(fā)現(xiàn)恒星HD40307系統(tǒng)同時(shí)具有3顆行星，大小只有4.2個(gè)、6.9個(gè)和9.2個(gè)地球質(zhì)量，分別位于周期為4.3天、9.6天和20.5天的軌道上。對(duì)該行星系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)研究表明，這3顆行星很可能是類似地球的具有固態(tài)表面的行星。 11月13日:有兩個(gè)行星系統(tǒng)的4顆行星被直接成像，其中Kalas等發(fā)現(xiàn)恒星Fomalhaut系統(tǒng)在115AU軌道上的一顆行星，質(zhì)量小于3個(gè)木星質(zhì)量，該行星曾在2005年被發(fā)現(xiàn)該系統(tǒng)外圍物質(zhì)盤時(shí)被預(yù)言;Marios等發(fā)現(xiàn)恒星HR 8799周圍的3顆巨行星，質(zhì)量在5~13個(gè)木星質(zhì)量范圍，分別在距此恒星24AU、38AU和68AU的軌道上，在其外圍也觀測(cè)到物質(zhì)盤。該行星系統(tǒng)的形成可能是由于引力不穩(wěn)定機(jī)制，這兩個(gè)系統(tǒng)主星的壽命大約為1億年。通過(guò)這兩個(gè)行星系統(tǒng)的直接成像，顯示了類似太陽(yáng)系外圍有物質(zhì)盤的共同特性。 12月10日:Swain等對(duì)恒星HD 189733的一顆行星進(jìn)行光譜分析，發(fā)現(xiàn)該行星大氣中存在水、一氧化碳、二氧化碳和甲烷。一般認(rèn)為，水和碳化合物是形成生命不可缺少的物質(zhì)。該發(fā)現(xiàn)對(duì)地外生命的研究有重要的意義。 根據(jù)目前觀測(cè)到的系外行星的統(tǒng)計(jì)表明，有6%以上的恒星具有類似木星的氣態(tài)巨行星，而具有較小質(zhì)量的類地行星則概率更高。此外，恒星大氣中除氫、氦以外的其他元素含量較高的恒星擁有行星的概率較高。最近對(duì)不同質(zhì)量(或光譜型)恒星的觀測(cè)表明，行星擁有率與宿主恒星質(zhì)量成正相關(guān)。 |
|
|
來(lái)自： 不常上線pg0f49 > 《太陽(yáng)系》
