问题

美国几十年前发射的那个探索宇宙的飞船现在飞到哪了?

回答
您可能指的是旅行者1号(Voyager 1)和旅行者2号(Voyager 2)这两艘探测器,它们都是美国在几十年前发射的,肩负着探索外层太阳系甚至更遥远宇宙的使命。这两艘飞船都是人类历史上最远、最成功的太空探测器。

我们来详细了解一下它们的情况:



旅行者1号 (Voyager 1)

发射时间: 1977年9月5日

任务目标:
旅行者1号最初的任务是研究木星和土星。它携带了多种科学仪器,用于拍摄行星照片、测量磁场、分析大气成分、探测行星的卫星和环系统等。

它的旅程和现状:

1. 初步探测(木星和土星):
旅行者1号在1979年3月飞越木星,对木星及其卫星(特别是木卫一、木卫二、木卫三、木卫四)进行了详细的探测。它首次发现了木星的环,并详细研究了火山活动剧烈的木卫一。
1980年11月,旅行者1号飞越土星,对土星及其最著名的卫星土卫六(泰坦)进行了前所未有的近距离观测。它发回了泰坦充满甲烷的浓厚大气的图像,并证明了泰坦拥有液态海洋的可能性。

2. 改变轨道,迈向星际:
在完成对土星的探测后,旅行者1号为了更好地研究土星的卫星泰坦,以及利用土星的引力弹弓效应(gravitational slingshot)加速并改变航向,其轨道设计故意避开了其他外行星。
这个决定意味着旅行者1号将不会飞越天王星和海王星,而是直接朝着太阳系的外围前进。

3. 穿越日球层顶(Heliosphere):
日球层 (Heliosphere) 是太阳风吹拂形成的巨大泡泡,保护着太阳系不受星际物质的影响。
日球层顶 (Heliosheath) 是日球层中最外层的区域,太阳风在这里减速并变得湍急,与星际介质发生相互作用。
日球层边界 (Heliospause) 是日球层真正停止的地方,太阳风的压力与星际介质的压力达到平衡,飞船就进入了真正的星际空间 (Interstellar Space)。
2012年8月25日,旅行者1号越过了日球层顶,进入了星际空间。这是人类历史上首次有探测器抵达另一个恒星际空间。这是一个里程碑式的事件。

4. 在星际空间的工作:
即使进入星际空间,旅行者1号的科学仪器依然在工作,尽管其能力受到电源(放射性同位素热电发生器,RTG)的限制。
它正在测量星际介质的密度、磁场以及宇宙射线的强度。旅行者1号发回的数据表明,星际空间的粒子密度比预期要高,并且星际磁场比日球层内的磁场更强。
旅行者1号正在以大约每秒17公里的速度(相对于太阳)向着天文学家称之为"指状星云"(Bumerang Nebula)的方向飞行,距离我们大约240亿公里(截至2024年初)。

5. 目前的信号接收:
旅行者1号距离地球非常遥远,其信号需要大约22小时才能到达地球。虽然它还在发送数据,但信号非常微弱。
2023年,旅行者1号曾出现科学仪器数据失效的问题,但经过工程团队的努力,在11月和12月,部分仪器的数据传输已经恢复。目前,它的通信系统仍在积极维护中,目标是继续传回宝贵数据。



旅行者2号 (Voyager 2)

发射时间: 1977年8月20日(比旅行者1号早一些)

任务目标:
旅行者2号最初的任务是研究木星、土星、天王星和海王星这四颗外行星。它的独特之处在于,它是一次“行星大游行”(Grand Tour)任务的执行者,利用行星的引力弹弓效应,按顺序依次探测了这四颗行星。

它的旅程和现状:

1. 木星: 1979年7月飞越木星,对木星及其卫星进行了研究。
2. 土星: 1981年8月飞越土星,研究了土星及其卫星,特别是对土卫六(泰坦)进行了观测。
3. 天王星: 1986年1月飞越天王星,这是人类首次近距离探测天王星及其卫星(如米兰达、艾瑞尔等)。它发回了天王星磁场和大气层的详细信息。
4. 海王星: 1989年8月飞越海王星,这是人类迄今为止唯一一次近距离探测海王星的行星任务。它对海王星的蓝色大气、大黑斑以及其最大的卫星海卫一(特里同)进行了详细研究。旅行者2号还探测到了海卫一上活跃的“氮气喷泉”。

5. 也在穿越日球层顶:
由于旅行者2号的轨道设计是依次访问四颗外行星,它的速度相对慢一些,也比旅行者1号晚进入星际空间。
2018年11月5日,旅行者2号也成功穿越了日球层顶,进入了星际空间。

6. 在星际空间的工作:
旅行者2号也在星际空间进行测量,它正在以大约每秒15公里的速度向着一个不同的方向飞行,距离地球大约220亿公里(截至2024年初)。
旅行者2号在星际空间测量到的星际介质密度和磁场情况与旅行者1号的发现有所不同,这提供了更多关于日球层边界及其与星际空间相互作用的重要信息。

7. 目前的信号接收:
旅行者2号的信号也需要更长的时间才能到达地球(大约20小时)。它目前也仍在发送数据,但同样面临信号微弱和电力限制的挑战。



总结来说,这两艘勇敢的飞船:

旅行者1号 在1977年发射,已经于2012年成功进入了星际空间,目前正继续向更遥远的宇宙深处飞行,并持续传回珍贵的数据。
旅行者2号 也在1977年发射,并且也于2018年成功进入了星际空间,它也朝着不同的方向继续探索。

它们是人类向外探索的先驱,为我们揭示了太阳系外层以及星际空间的许多奥秘,这些信息是无价的。它们的故事还在继续,尽管面临着电力和通信的挑战,但它们所携带的科学仪器仍在努力为我们传回宇宙深处的声音。

这两艘飞船还携带了“金唱片”(Golden Record),上面刻有地球上的声音和图像,以及人类的数学和科学知识,作为给可能遇到的外星文明的“信使”。

网友意见

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谢谢@亦繾綣 邀请!果然提问问题还是延续了萌系风格!

故事所有的背景源于冷战,美苏之间的竞争从地面一直到了太空,而美国人的亮点之一就是搞出了野心勃勃的深空探测计划,远比苏联的那些要成功。你提到的几个卫星应该是指飞的非常遥远的卫星吧,它们目前的情况是这样的(在太阳系内的大致分布):

总共包括四颗卫星,都来自美国的航空航天局NASA,按照时间发射顺序分别是先驱者10号,先驱者11号,旅行者2号,旅行者1号。目前前两个已经失联,后两个还在继续保持联系。如果把太阳系的第八大行星(海王星)作为边界,他们早已飞出。但如果按照太阳系太阳风的影响边界和引力影响边界,他们事实上还在太阳系影响范围之内。关于能量,他们都使用了放射性同位素热电发生器,可以认为是核能发动机,能量高持续时间长,理论上80年寿命没有问题。至于外星人有没有捡到,题主你这么萌,你来猜测一下吧。

一些信息如下:

1. 先驱者10号(Pioneer 10)


这是NASA另一雄心勃勃的计划,它包括一系列卫星,当然最著名的是十号和十一号,它们都飞到了太阳系边际地带。这个上面所带的小圆盘就绘画了人类身体构造,和我们的地址(地球的位置),希望告诉外星人我们的基本情况。


发射时间:1972年3月3日!
主要目的:它的主要任务是研究木星和小行星带。
距离地球:因为它在2003年一月份就失去了与地球的联系,当时的距离是122亿公里,感兴趣的话可以用光速算一下,大概需要12个小时飞行。。。现在距离应该跟旅行者一号相当。
任务有效时间:任务已经完全失联,不过按照原先的仿真它正在往金牛座飞行,大概200万年后能到达。。。

2. 先驱者11号 (Pioneer 11)

拍摄的木星照片

发射时间:1973年4月6日
主要目的:研究木星及外太阳系,到达土星。它也携带了相同的人类信息介绍。
距离地球:在1995年就已经失去了联系,当时距离地球约62亿公里。目前大概推算是125亿公里。
任务有效时间:任务已经完全失联,不过它的飞行方向与10号不同,正在往银河系中心飞去。

3. 旅行者一号(Voyager 1)


发射时间:1977年9月5日
主要目的:探测木星和土星系统
现在距离地球距离:约197.2亿公里,是飞行的离地球最远的人类航天器,是离地球最远大型星体冥王星(已经从行星名单里除名,被降级为矮行星)距离(约60亿公里)的三倍多。假如你现在从地球出发,按照光速,要追赶18个小时才能赶上...
任务有效时间:从事实上到1980年11月20日,它的主要任务就被宣布已经完成了。当然因为它还没失效,还在继续和地球联系,所以我们也能够大概得知它的情况。但随着它的离子推进系统、陀螺系统等已经失效或将要失效,NASA估计它所有的有效探测仪器都将于2020年陆续停止工作,2025-2030年将会彻底失去联系。

关于能量,它使用的放射性同位素热电发生器,也就是核能的一种,按照里面钚238同位素的半衰期87.7年,再加上上面有效载荷的需求。从1977到2025,也非常强大了。

你提到的小圆盘就是它带的

包括了很多人类的基本信息,二进制、各种音乐,但是按照目前的轨迹,它大概再需要300年能到达太阳系边际的奥尔特云(可以理解为太阳系形成时星云的残留,太阳系内绝大部分彗星都来自这个区域),再过3万年才能穿出去,但即便如此也离可能的外星人差的太远了,基本就石沉大海了(甚至沙沉大海...)。

4. 旅行者二号(Voyager 2)
旅行者二号跟一号长得一样,姊妹星。
发射时间:1977年8月20日,有没有感觉很奇怪,2号比1号还要先发射!
主要目的:它的主要任务也是研究木星和土星,也飞越了天王星和海王星系统(是目前唯一一个访问过这两个系统的飞行器!),后来任务扩展为研究太阳系边际系统,如著名的柯伊伯带,奥尔特云,行星际空间等。
距离地球:它的轨迹比较特殊,选择了一种比一号到土星和木星还要晚的轨迹,目前也在跟地面保持联系。距离是162亿公里。。。。
任务有效时间:从事实上到1989年12月31日,它的主要任务就被宣布已经完成了。与一号类似,估计它的失效时间也是在2025年左右。


那么他们的联系需要什么?
美国有个著名的深空探测信号接收网(The American Deep Space Network),始建于1958年,涵盖了世界上各大著名的超大型天线,包括美国、西班牙、澳大利亚的天线基站,从26米到70米的天线不等,整体上隶属于NASA著名的喷气推进实验室JPL。这是非常复杂也需要巨量投资的一个项目,深空通讯是这种任务极其重要的一环,我国还有很大的空间(目前只试验过嫦娥2的最远700万公里飞过小行星,比较大的差距,需要抓紧跟上)。

现在的深空探测情况?

目前随着苏联解体,冷战的环境不在,人类的深空探测频率一下就放慢下来。只有欧洲和美国还在做着一些研究,日本参与一些项目但不是核心地位。我国的目前在围绕月球和尝试探测小行星(嫦娥二号探测了托蒂斯塔小行星),将将算是深空。


但总体上目前人类的深空任务要更加复杂,有更复杂的轨道设计和任务,远远超过之前的四颗卫星。毕竟,这四颗能飞到哪儿,当初可原来没想到轨道也没有设计到如此程度,这真的是自由翱翔了。还有很多著名项目:
围绕近地行星的任务多了去了,火星、金星、水星发了一大堆,不再赘述;
卡西尼-惠更斯、深度撞击、黎明计划、新视野-冥王星(2015年7月已达到冥王星附近)。前段时间欧空局巨火的罗塞塔任务(彗星登陆)把这一切推上了顶峰,一下子又火爆起来。

总体上说频率大不如前,而且经费问题始终困扰所有航天单位,不会像之前一样连续发射了。但毕竟随着科技进步,任务的复杂程度和意义是远远超过之前的,获得的有效科研成功也极大丰富。

我国的情况?
我国在深空探测领域真心落后比较多,各种任务设计和规划都是进入新世纪之后才开始论证。深空探测是一个超长周期的事情,我们组现在参与论证的已经是欧空局2040-2050年的任务了,所以你可以想象。不过我们目前已经有了嫦娥,还要做萤火,虽然俄罗斯把咱们的第一个火星探测器给打掉了(萤火一号,是中国火星探测计划中的第一颗火星探测器。2011年11月8日,“萤火1号”与俄罗斯的采样返回探测器一起发射升空。11月9日,俄方宣布福布斯-土壤号火星探测器变轨失败,也就没了啊),未来的空间还是大大的有的。

长板:是咱们有钱,任务一上马执行力超强;航天系统底子很好,做这种大系统工程无压力。
短板:是咱们的基础工业和通讯网络还比较落后,核心器件的核心零件还造不出高质量的,通讯网络也不是目前的近地网络能够替代的。
突破口:国际合作,但一是看咱们愿不愿走出去,也要看别人愿不愿意合作。总而言之,务实好好做事儿吧,国家需要投资,科研工作者更需要努力啊!作为一只航天汪,深深地感受到了身上肩负的民族使命!

希望这些回答了你的问题!


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题主说的是旅行者1号2号,我想,我是有一点点发言权的。我是纪录片之家字幕组的,《BBC旅行号-冲出太阳系》纪录片的中文字幕制作者。目前网上的非机翻版本就我这个,翻译者信息早被那些网站擦掉了-这就是理想主义者遇到现实主义者的结果。

【BBC】旅行者号冲出太阳系_BBC纪录片全集(中文字幕国语配音)__在线视频

补充一下,B站果然良心站,不仅高清,还把字幕君我的信息都放在上面。

旅行者号.冲出太阳系【BBC】_BBC纪录片

渺小的人类啊,能在几十年前用想得到的最好的技术,在一个最好的时机,不想着赚钱,只是跟着人类的好奇心,跟着直觉,跟着理想,奋力把孤独的旅行者号送入太空,冲出太阳系,然后几代人等上一辈子看结果,实在是人生中能想到的最酷的事情之一。

一、旅行者号飞了多远?路线是什么?

旅行者号人类制造的首批飞出太阳系的航天器,飞行速度高达每小时五万英里,经历了近30亿英里艰难的旅程。

它先飞到木星看看,研究一下木卫一;

然后跑到十亿英里外的土星,看看漂亮的土星环;

旅行者一号和二号在这附近分手,一号转向土星做点牺牲,二号继续向太阳系外面冲;

旅行者二号跑到天王星,看看它神奇的奇形怪状的米兰达卫星;

旅行者二号再坚持飞三年,再过10亿英里到达海王星,然后在它的北极上空低空掠过,看一眼大冰球卫星察东继续前进。

旅行者二号到达了太阳系的边缘。有的文章说它飞出了太阳系,原因是太阳风的速度几乎为零了,但更多的人认为它还在太阳系内部边缘,没彻底飞出去。

二、旅行者号哪来的这么多燃料?它怎么能飞这么远?

旅行者号的飞行路线是一条级其精巧的,几十年一遇的,可以借力打力的,最省燃料的线路。发动机偶尔点点火就行,不需要一直推进。

当年有个叫米诺维奇这个小年轻想出了个办法,原理是当航天器接近行星时,会被其引力吸入。只要航天器不坠入行星,它就能利用这一能量获得加速,并以抛射方式加速离开行星。

所以。。。。只要在正确的时候,有行星连珠出现就行。。。。

他的计算结果是,在1975-1976年期间,四颗主要行星同时出现在太阳的同一侧,可以一路加速飞出去。过了这时间??哼哼,新窗口要至少再等176年!赶紧发射吧,紧张吧?

简单来说,一路上,能在正确的时候,遇到正确的行星。

相比之下,这几天很牛的“新视野”号就暴力多了,基本是直接飞过去。哼哼哈哈,不服比动力。

三、旅行者光盘上有什么大家不知道的东西?

除了大家知道的内容外,还有查克·贝里的音乐,阿塞拜疆风笛音乐以及巴赫的古典音乐。。。很文艺吧,文艺无国界,文件无“球”界。

四、旅行者号用什么能源?距离地球这么远信号怎么传回地球的?

当年太阳能技术仍不实用,比较搓。那就搞个原子能玩吧,靠钚动力电池搞定,很暴力吧?

旅行者号的信号功率仅20瓦,仅20瓦,仅20瓦。。。。。你没看错。

在37亿英里之外当旅行者号弱得可怜的信号到达地球碟形天线的时候,它的功率只剩下1000亿亿分之一瓦,没错,地球人还能利用这个信号。

信号传送时间?信号从旅行者一号回到地球现在要花15小时左右。。。

没关系,信号在放大后转发到帕萨迪纳做后期,哼哼哈哈解码成功,不服做个500W的发射上去。

五、旅行者号现在情况如何?

它一直孤独,它老了,它快没电了,相机也出了毛病正在将就用。

据预测,旅行号的电力要到2025年才可能耗尽,在此期间还得和老年人一样,多睡觉,多休眠省电才能撑得更久,

旅行者号许多指令不能用了,目前仍然可用的指令只有五条。

不过,它还没有放弃,我们也没有放弃它,它在继续前行。

旅行者号是许多美国航天人几辈子的事情。

爸爸负责发射 ,儿子负责观测,孙子长大了处理数据。

几个家庭从喷气推进实验室时代接受任务开始,35年来一直陪伴着旅行者号,过几年就和新的行星相遇,人生和旅行者号齐头并进,不知不觉就贯穿了这些人的一生。


他们结婚了,旅行者号继续前进 ;

他们有了孙辈,旅行者号仍在前行;

几十年后,旅行者号能量终将用尽。这颗1.5吨的七十年代工程产品,这个人类奋进和探索的丰碑,会继续在宇宙中默默前行,穿越星际空间,走到太阳风都刮不到的地方。

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