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185億公里外,旅行者2號突然拒絕人類指令,科學家:令人擔憂
2023/09/19

現在我們已經知道,地球就是一顆美麗的藍色星球,在地球上面生活著各種各樣的生物,有海洋生物,有陸地生物、有兩棲生物和微生物等等,人類就是由陸地生物猿類進化而來的,不過人類和其它動物最大的區別是,人類是地球上最有智慧的生命,人類在短短幾千年的時間內,就站到了地球食物鏈的頂端,這說明人類科技發展的速度還是非常快的,當人類走出地球看到宇宙之后,人類的好奇心被宇宙的浩瀚所吸引,人類想要知道宇宙到底有多大?在宇宙中除了地球生命之外,是不是還存在外星生命?帶著這些疑問,人類走上了探索宇宙的道路。

為了探索宇宙的奧秘,科學家們也做了很多努力,在1977年,美國向太陽系發射了旅行者1號和2號探測器,發射這兩個探測器的目的就是為了讓它們飛出太陽系,探索太陽系之外的奧秘,從發射至今,旅行者1號和2號已經在宇宙中飛行了46年的時間,和地球之間的距離已經達到了200多億公里,成為史上最偉大、也是飛行距離最遠的人造天體之一,旅行者1號和2號探測器的使命不僅僅是飛行,還承載了人類的期望,在發射旅行者1號和2號探測器之前,科學家在上面安裝了金唱片,為了能夠讓外星文明看懂上面的內容,NASA的科學家決定用宇宙中最常見的氫元素發明一種通用秘鑰。

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金唱片右下角的圖片說明了氫原子兩個最低態之間的躍遷圖,因為任何有宇航能力的太空文明都應該了解這種過渡的輻射周期是0.7納秒,封面上其余圖片都會用這個0.7納秒作為基本單位也叫作氫鐘。左上角光盤一周是二進制代碼豎線是二進制1,橫線是二進制0,表示基于氫鐘的演奏速度是每分鐘16.667轉。下方的二進制代碼代表唱片每一面的播放時間約為1小時,當外星文明以每圈3.6秒的速度播放唱片的時候,他們會聽到55種不同語言的問候,接下來是來自地球的聲音,昆蟲的鳴叫、嬰兒的啼哭、海浪的低吟....右上角是從記錄中解碼圖像數據時波形的一般外觀。

這張金唱片的數據能夠在宇宙環境下保存十幾億年的時間,里面包含了55種宇宙的問候,27首全球不同地區和風格的音樂作品,還有地球的具體位置,如果有一天,這個金唱片真的被外星人破解了,那麼外星文明或許能夠通過這個金唱片上面的信息找到地球,在發射之前,旅行者1號原定目標是探索木星和土星極其衛星光環,旅行者1號于1980年11月掠過木星,于11月12日接近土星,距離土星最高云層124000公里內,探測到了土星環復雜的結構,并且對土衛六上面的大氣層進行觀測,由于旅行者1號發現了土衛六擁有濃密的大氣層,噴氣推進實驗室的控制人員最終決定讓旅行者1號靠近土衛六進行研究,并且隨之終止了它繼續探測器其余兩顆行星。

1979年,旅行者2號成功抵達木星軌道,對其表面的大紅斑和周圍的衛星進行了探測和拍攝,兩年后,旅行者1號在已經完成了對土星的探測任務,于是旅行者2號開始接替欣賞美麗的土星環,并仔細看了土衛六等主要衛星的模樣,在1986年的時候,旅行者2號和人類從未近距離接觸的天王星打了照面,通過她的近距離觀察,科學家驚奇的發現天王星居然是個倒著自轉的星球,周圍的衛星多達10個以上,而且和土星一樣有自己的行星環,在1989年的時候,旅行者2號開始拜訪海王星,真正看清楚了這顆像海洋一般湛藍的美麗星球。

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在完成這些壯舉之后,旅行者2號也隨著旅行者1號的步伐。

朝太陽系邊緣飛去,值得一提的是,先前的旅行者1號曾經接受地球方面最后的指令,深情地回望了太陽系一眼,并且拍攝了太陽系的全家福,不過讓人感到遺憾的是,在這張照片中,我們竟然找不到地球的位置,如果大家仔細看的話,能夠看到一個暗淡的藍色小點,科學家通過計算和分析得出,這暗淡的藍色小點就是地球。如果從嚴格意義上來說,這個暗淡的藍色小點像素只有0.12像素,可能很多學過攝影的朋友們應該知道,0.12像素到底有多大?對于我們普通人來說,0.12像素就像是在一張白紙上面,用圓珠筆輕輕地點了一下,相信很多人應該能夠想象到這個畫面,沒想到地球居然能夠這麼渺小,為什麼很多科學家看到這張照片之后,心情久久不能夠平靜呢?

曾經人類一直以為,地球是唯一的世界,後來人類發現地球只是太陽系中的一顆行星,看完這張照片后,科學家發現地球在宇宙面前可有可無,而且這張照片是在距離地球64億公里的位置拍攝的,對于宇宙來說64億公里根本不算什麼,要知道宇宙中天體的距離都是按照光年計算的,如果旅行者1號飛出太陽系,那麼根本就看不見地球,對于宇宙來說,地球可有可無。就算是沒有地球,也絲毫不會影響宇宙,而正是因為如此,人類才會陷入深思。曾經著名的物理學家卡爾.薩根看到這張照片后不由地感慨道:我們的心情,我們的驕傲以及我們在宇宙中擁有某種特殊地位的感覺,都遭受到了這個暗淡藍點的挑戰。

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旅行者1號探測器和2號探測器能夠有如此之快的飛行速度,是因為它們利用了引力彈弓效應,引力彈弓效應是一種利用天體引力和公轉速度給航天器加速的一種手段,當探測器進入天體的引力場后會被天體所吸引,但與此同時天體是公轉的,比如說木星的公轉速度大約是每秒13千米,因此探測器在引力的作用下會被天體帶著公轉軌道上運動一段時間,當它離開行星軌道時就獲得了行星對它的加速,當時這是以消耗行星在軌道上的線速度為理論基礎,因為航天器和行星都能夠保持動量守恒,通過引力彈弓效應,旅行者2號能夠加速通往下一個目的地。

簡單來說,引力彈弓效應就是竊取了行星的動力,使得飛船能夠獲得更快的飛行速度,不過由于行星和飛船之間的質量相差太多,所以飛船從行星上面竊取的動力,對于行星來說可以忽略不計,并不會影響行星自轉的速度,不過在旅行者2號的飛行過程中,也出現了一些小問題,在它距離地球185億公里的地方,它突然拒絕了人類的指令,這讓科學家感到非常疑惑,有一些人猜測,是不是旅行者2號被外星人截獲了,然后篡改了它的程序,所以才會拒絕人類的指令?2020年1月24日,NASA科學家向旅行者2號發送了關于探測器旋轉360°并校準機載磁場儀器的指令。

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雖然旅行者2號和地球的通訊并不是及時的,通常從旅行者2號發出的信號,要抵達地球一般需要超過17個小時。

但是奇怪的是,直到1月25日,科學家們發現旅行者2號并沒有對這一指令進行回應,也沒有及時的執行命令,這是40多年來,旅行者2號第一次拒絕人類的指令,由于旅行者1號和2號都是依靠放射性同位素熱電機進行供電,維持航天器正常工作的能量就是來自這些放射性同位素,比如钚238,它在發生放射性衰變時,散發的熱量會轉化為電能,然后提供給航天器。但是隨著時間的推移,航天器消耗掉的能量也會越來越多,這會大大降低了航天器接收和發送信號和功率,而這次不正常的拒絕,導致旅行者2號延遲了一段時間才執行這個任務,并且這一延遲直接導致了兩個機載磁場儀器消耗的能量直線上升,幾乎將原本所剩無幾的電量都耗盡了。

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原本旅行者2號的能力儲量預計能夠使用到2030年,然后在由和衰變電池發揮作用,但是以目前的情況來看,旅行者2號的死亡速度可能會被加快,一旦旅行者2號的能量消耗殆盡,那麼就會成為一堆太空垃圾,永遠的漂浮在宇宙中,為了能夠讓旅行者2號繼續順利的進行宇宙任務,NASA科學家不得不對其進行遠程緊急施救措施。雖然在2019年,旅行者2號也因為一次小故障被科學家關閉了宇宙射線子系統的主加熱器,以此來補償虧損的功率。但是這樣的補救工作充滿了難度,此前我們提到,旅行者2號和地球的信號傳輸需要經過超過17個小時,這會讓補救工作的每一條簡單的指令都困難重重,如果要完成一個完整的指令反饋,旅行者2號甚至需要耗費至少34個小時。

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不過即使科學家能夠對旅行者2號探測器進行補救,但是旅行者2號探測器也在太陽系飛行不了多久了,畢竟它的電量即將耗盡,在如此遙遠的距離,能夠將信息傳輸回來,已經很不錯了,當時科學家在發射旅行者2號探測器的時候,在上面安裝了3.7米的拋物面蝶形天線,這種天線使用s波段和x波段的頻率,將地球上發送的無線電信號進行調制,這種天線不僅僅能夠保證信息的接收和發送,而且受到的干擾很低。為了能夠使旅行者2號探測器能夠長時間使用,科學家為它提供了三個放射性同位素發電機,這三個發電機能夠使旅行者2號探測器使用幾十年的時間,不過想要在地球上接收到旅行者2號探測器傳回的信息。

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地球上必須有足夠強大的測控網,這一點其實NASA在發射旅行者2號探測器的十年前就已經做好準備了,他們建造了面積巨大的測控網,這是由類似射電望遠鏡的大鍋構成的無線網排列系統,其直徑最大能夠達到70米,能夠保證隨時隨地的接收到探測器的信息,這就是為什麼旅行者2號探測器距離地球幾百億公里,依然能夠接收到它傳回的信息。不過隨著距離的增加,人類接收到的信息會變得越來越弱,科學家認為,旅行者2號探測器和人類通訊的時間已經不多了,預計到2025年就會停止,雖然旅行者1號和2號探測器即將結束它們的飛行生涯,但是人類探索宇宙的腳步并沒有停止。

未來科學家還會發射更加強大和先進的探測器,這些探測器能夠對宇宙有更多的了解,前段時間,美國發射了全球最大的太空望遠鏡韋伯,韋伯望遠鏡升空的主要任務是探索深空,研究宇宙誕生初期的狀態,韋伯望遠鏡是紅外望遠鏡,也就是觀察宇宙深空的紅外線,紅外觀測有很大的優勢,早期宇宙發出的紫外和可見光線波長因為紅移被拉長,朝著光譜的紅端移動,最終以紅外線的形式抵達近地空間,所以紅外望遠鏡比可見光望遠鏡更有利于觀測遙遠的天體,為了防止地球的紅外污染,韋伯太空望遠鏡被送出了大氣層。

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安置在圍繞日地系統第二拉格朗日點的運行軌道,距離地球大約有150萬千米,通過韋伯望遠鏡,科學家觀測到了不一樣的景象。

通過韋伯望遠鏡傳回的照片和數據,我們對宇宙有了更加深入的了解,小編認為,人類作為地球上最有智慧的生命,從誕生以后就開始不斷的探索世界的奧秘,現在人類還在不斷的努力提升的自己的科技,未來隨著人類科技的進步,人類一定能夠解開宇宙中的奧秘,小編希望人類能夠早日實現自己的夢想。

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