新年剛過(guò)，“新視野”號(hào)探測(cè)器與小天體“天涯海角”的邂逅吸引了無(wú)數(shù)目光，也讓人們對(duì)這個(gè)迄今飛得最快的探測(cè)器充滿了期待。實(shí)際上，在探測(cè)外太空的征途上，“新視野”號(hào)并不孤單。美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)近日宣布，經(jīng)過(guò)41年、180億公里的飛行后，“旅行者2號(hào)”探測(cè)器已經(jīng)穿越了日球?qū)?，進(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(cè)器。
早在2012年，“旅行者1號(hào)”就先一步離開(kāi)了日球?qū)?，但?dāng)時(shí)搭載在上面的等離子密度探測(cè)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(kāi)。“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(cè)磁場(chǎng)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(guó)家天文臺(tái)研究員茍利軍很激動(dòng)，“‘旅行者號(hào)’系列探測(cè)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(cè)器最大的價(jià)值。” “旅行者1號(hào)”和“旅行者2號(hào)”相繼穿過(guò)的日球?qū)?，指的是太?yáng)周圍的磁場(chǎng)和等離子體氣泡。在日球?qū)觾?nèi)部，太陽(yáng)風(fēng)起著主導(dǎo)作用。一旦飛出日球?qū)?，探測(cè)器就擺脫了這種太陽(yáng)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(kāi)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(lái)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(guó)家空間科學(xué)中心空間天氣學(xué)國(guó)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(cè)星際磁場(chǎng)、等離子體、以及宇宙線的信息。“關(guān)于日球?qū)禹?，我們目前了解到它的位置及其隨太陽(yáng)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(cè)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(chǎng)進(jìn)行過(guò)探測(cè)，但沒(méi)有等離子體信息。此次“旅行者2號(hào)”將可以實(shí)現(xiàn)磁場(chǎng)和等離子體的協(xié)同觀測(cè)，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(cè)
“旅行者2號(hào)”探測(cè)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(cè)儀器可以對(duì)太陽(yáng)風(fēng)的速度、密度、壓力等參數(shù)進(jìn)行探測(cè)，“通過(guò)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(cè)等離子體的缺陷。”李暉表示。
李暉表示，目前國(guó)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(cè)任務(wù)后繼續(xù)向星際空間進(jìn)發(fā)。關(guān)于專門(mén)的星際空間探測(cè)，國(guó)際上目前還沒(méi)有一個(gè)確定的發(fā)射任務(wù)。但是包括中國(guó)在內(nèi)的各國(guó)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(guó)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(guó)內(nèi)外專家召開(kāi)了香山科學(xué)會(huì)議，積極推動(dòng)中國(guó)的太陽(yáng)系邊界和星際空間探測(cè)計(jì)劃的立項(xiàng)。(記者 崔 爽)
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