新年剛過，“新視野”號(hào)探測器與小天體“天涯海角”的邂逅吸引了無數(shù)目光，也讓人們對(duì)這個(gè)迄今飛得最快的探測器充滿了期待。實(shí)際上，在探測外太空的征途上，“新視野”號(hào)并不孤單。美國國家航空航天局(NASA)近日宣布，經(jīng)過41年、180億公里的飛行后，“旅行者2號(hào)”探測器已經(jīng)穿越了日球?qū)樱M(jìn)入了星際空間。它是第二個(gè)進(jìn)入星際空間的人類探測器。
早在2012年，“旅行者1號(hào)”就先一步離開了日球?qū)樱?dāng)時(shí)搭載在上面的等離子密度探測儀(PLS)已經(jīng)損壞了30多年，科學(xué)家花費(fèi)了1年才間接推算出數(shù)據(jù)并確認(rèn)了它的離開。“旅行者2號(hào)”的情況要好很多，因?yàn)镻LS運(yùn)轉(zhuǎn)正常，確認(rèn)只用了一個(gè)月。
可協(xié)同觀測磁場和等離子體
“不管能傳回多少數(shù)據(jù)，都很厲害了!”談到這一進(jìn)展，中科院國家天文臺(tái)研究員茍利軍很激動(dòng)，“‘旅行者號(hào)’系列探測器最大的科學(xué)任務(wù)就是提供星際空間的密度和溫度等信息，它們也已經(jīng)在陸續(xù)提供。它們傳回的第一手?jǐn)?shù)據(jù)是探測器最大的價(jià)值。” “旅行者1號(hào)”和“旅行者2號(hào)”相繼穿過的日球?qū)樱傅氖翘栔車拇艌龊偷入x子體氣泡。在日球?qū)觾?nèi)部，太陽風(fēng)起著主導(dǎo)作用。一旦飛出日球?qū)樱綔y器就擺脫了這種太陽向四面八方噴出的高電荷等離子體粒子的影響，進(jìn)入更廣闊復(fù)雜的星際空間。在這里，被稱為宇宙射線的高速亞原子粒子開始占據(jù)主導(dǎo)地位。“在日球?qū)禹斨獾男请H空間，仍有很多有待發(fā)掘和了解的地方。”來自加州理工大學(xué)的旅行者計(jì)劃科學(xué)家艾德·斯通表示。
中科院國家空間科學(xué)中心空間天氣學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究員李暉向科技日?qǐng)?bào)記者介紹，穿越日球?qū)禹敽螅?ldquo;旅行者2號(hào)”可以探測星際磁場、等離子體、以及宇宙線的信息。“關(guān)于日球?qū)禹敚覀兡壳傲私獾剿奈恢眉捌潆S太陽活動(dòng)周期的變化，以及存在南北不對(duì)稱性等特性。但對(duì)于外側(cè)是否存在弓激波、氫墻特性如何還不甚清楚。需要探測器傳回更多信息。”李暉表示。
據(jù)他介紹，“旅行者1號(hào)”進(jìn)入星際空間后已經(jīng)對(duì)星際磁場進(jìn)行過探測，但沒有等離子體信息。此次“旅行者2號(hào)”將可以實(shí)現(xiàn)磁場和等離子體的協(xié)同觀測，并且可以確定日球?qū)禹斖獠渴欠翊嬖诠げā?/p>
星際空間亟待專項(xiàng)探測
“旅行者2號(hào)”探測器使用放射性物質(zhì)衰變產(chǎn)生的熱量供電，這些放射性物質(zhì)包含在被稱作放射性同位素?zé)岚l(fā)生器(RTG)的裝置中。 RTG的功率輸出每年衰減約4瓦，為了節(jié)約電力，“旅行者2號(hào)”的很多部分已經(jīng)被關(guān)閉。
但“旅行者2號(hào)”上還在工作的等離子體探測儀器可以對(duì)太陽風(fēng)的速度、密度、壓力等參數(shù)進(jìn)行探測，“通過PLS的工作，科學(xué)家可以獲得5eV-1keV的離子和電子的宏觀特性。一方面，PLS能提供判斷穿越日球?qū)拥闹匾入x子體信息，另一方面是彌補(bǔ)‘旅行者1號(hào)’不能探測等離子體的缺陷。”李暉表示。
李暉表示，目前國際上只有NASA于2006年發(fā)射的“新視野”號(hào)在完成預(yù)定的冥王星探測任務(wù)后繼續(xù)向星際空間進(jìn)發(fā)。關(guān)于專門的星際空間探測，國際上目前還沒有一個(gè)確定的發(fā)射任務(wù)。但是包括中國在內(nèi)的各國科學(xué)家都在積極呼吁一個(gè)新的衛(wèi)星計(jì)劃。去年10月，中國探月工程總設(shè)計(jì)師吳偉仁院士集合中科院空間中心、航天五院、北京大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)，組織國內(nèi)外專家召開了香山科學(xué)會(huì)議，積極推動(dòng)中國的太陽系邊界和星際空間探測計(jì)劃的立項(xiàng)。(記者 崔 爽)
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