今天我们来看一下旅行者一号,以下6个关于旅行者一号的观点希望能帮助到您找到想要的百科知识。
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旅行者一号现在的位置
截至2023年1月1日止,旅行者1号正处于离太阳237亿公里的距离位置。
旅行者1号(英语:Voyager 1)是由美国宇航局研制的一艘无人外太阳系空间探测器。重815千克,于1977年9月5日发射,截止到2020年6月仍然正常运作。它曾到访过木星及土星,是提供了其卫星高解像清晰照片的第一艘航天器。它的主要任务在1979年经过木星系统、1980年经过土星系统之后,结束于1980年11月20日。
它也是第一个提供了木星、土星以及其卫星详细照片的探测器。距今离地球最远的人造卫星。科学家预计,直到2020年为止,旅行者一号仍有足够的能源支持星际飞行,并且可以和地球保持联络,但在2025年之后,旅行者一号就会彻底和地球失去联系,并成为漂浮在宇宙中的一艘“流浪探测器”。
旅行日志
1977年9月 5日12点56分在美国卡纳维拉尔角空军基地出发,离开地球。
1977年12月 赶上先离开地球的双胞胎兄弟“旅行者2号”。
1978年9月 离开小行星带。
1979年3月 近距离“拜访”木星,看到了木星背阳面的极光。
1980年11月 近距离“探访”土星,发回万余张彩色照片。
2012年5月 已到达太阳系边缘。
2012年12月3日美国科学家表示,正在太空“远征”的“旅行者1”号探测器仍未飞离太阳系,这表明太阳系可能比人类预想的还要广大。
2013年8月,NASA仍未确定旅行者1号是否飞出太阳系。
北京时间2014年9月13日凌晨2点,美国国家航空航天局(NASA)召开新闻发布会,宣布37年前发射的“旅行者一号”探测器已经离开太阳系,正在飞向别的恒星。“旅行者一号”同时也是首个冲出太阳系的人类制造的飞行器,在人类的航空航天史上成为一座极具纪念意义的里程碑。
2017年11月28日,工程师们首次点燃了沉睡37年的航迹修正推进器(TCM),测试了其使用10毫秒脉冲定位飞船的能力。
旅行者1号相隔地球217亿公里,功率仅23瓦,数据如何传回?
作为美国宇航局研制的一艘无人外太阳系空间探测器,旅行者1号(英文名:Voyager 1)重815千克,于1977年9月5日12:56:00 UTC 在美国东海岸的佛罗里达卡纳维拉尔角航天发射基地发射生空。 旅行者1号及其姊妹探测器旅行者2号均使用三块钚放射性同位素温差发电机作为动力来源,可提供功率420瓦。 其中通信设备的功率为20瓦,仅仅相当于现在的手机快充的功率。 目前旅行者1号距离地球大约217亿公里,相当于0.00229光年,通讯时差20.06小时,这意味着从旅行者1号发出的无线电信号需要耗费20.06小时才能到达地球,被地面的天线接受到。 因此,旅行者1号和地球之间传输数据还是存在着一定难度的,但也没有像人们想象中的那么复杂,并没有用到什么高 科技 , 其使用的只是无线电通信技术,将需要传送的声音、图像、数据等调制成无线电信号,经空间传至地面。 ↑ 旅行者1号拍摄的木卫一 无线电信号的强度会随着传输距离的增加不断衰减,当旅行者1号发射的信号传到地面时,功率衰减为起初的一百万亿亿分之一,仅有10ˇ-22瓦。 不仅传输功率的极低,传输速度也非常慢,只有约1.4kb/s 。 为了侦测接收到如此微乎其微的信号,NASA建造了深空网络(Deep Space Network, DSN)。 其由三处分别位于美国加州、西班牙马德里、澳大利亚堪培拉的呈120度分布的深空通信设施组成,以此实现与旅行者1号的信号传输,而且不受地球自转的影响。 同时采取以下三种措施增加信号传输的成功率: ⑴ 使用高增益天线,使无线电信号集中在某个方向上,增大传输距离 旅行者1号上的高增益天线直径达3.7米,原来DSN使用的天线直径达70米,由于已经使用超过40年,NASA从2010年开始部署34米天线,以替换陈旧的天线,满足信号接收需求。这些地面接收天线可将接收到的信号放大数亿倍。 ⑵ 旅行者1号的通讯频率高达8GHz,在这个频段上,几乎没有任何干扰,信噪比非常高。 ⑶ 旅行者1号安装有高精度的陀螺仪,确保其在深空也能时刻让天线对准地球的方向 虽然科学家们用尽浑身解数,但由于距离实在太远,加上太空中存在许多高能辐射,且无线电信号受自然因素影响,会对无线电信号产生干扰。 因此,为了提高信息传输的正确率,在将声音、图像等信息调制成无线电信号的过程中使用了大量纠错码,这也使得有效传输效率降低,只有不到1kb/s. 在不远的将来,旅行者1号将带着人类的梦想孤身飞向更加遥远的宇宙 旅行者1号携带的发电机目前已经大大标出设计使用寿命,科学家预计,它们仍然可提供足够的电力让探测器上搭载的科学仪器继续工作到2025年,并继续与地球保持通信,直至2036年。 此后,旅行者1号将失去与地球之间的联系,带着人类的梦想,孤身飞往银河系中心,飞向更远的地方! 答:旅行者一号内部有精密的陀螺仪,使得自身天线始终对准地球,而且在地球上有直径70米的天线,专门用于接受旅行者一号发出的特殊波段信号,加上信号上的特殊处理,使得旅行者一号能在200亿公里外把信号传给地球。 旅行者一号在1977年发射,并于2012年飞出太阳的日球层,截至2019年10月29日,旅行者一号已经飞了42年,距离太阳大约220亿公里,速度17公里每秒,预计2025年将耗尽所有电量。 在这么远的距离上,旅行者一号发出的信号,要传播20个小时才能到达地球,而旅行者一号的信号发射天线功率只有大约20瓦,也就相当于一盏台灯的功率,地球上的科学家能接收到旅行者一号的信息,确实用了很多高 科技 。 1、首先,旅行者一号携带的精密陀螺仪,能让它在茫茫的太空中不迷失方向,使得旅行者一号的天线始终对准地球,而且旅行者一号携带的高增益天线,直径就有3.7米。 2、为了保证信号传输的准确性,传输信号使用冗余的纠错码,这也使得飞船与地球之间的通信效率非常低,传输速率不到每秒1kb,哪怕传送1Mb的照片,也要花上数小时。 3、为了降低干扰噪声,飞船和地球之间使用8GHz的频率进行通信,因为这个频段的干扰很少,很容易分离出来。 4、在地球上,科学家制造了直径70米的天线,专门用于接受飞船发出的特殊波段信号。 5、旅行者一号使用“钚-238放射性同位素电池”,钚-238的半衰期是87.7年,钚衰变会释放大量热能,然后通过热电转化装置把热能持续转化为电能。 但是核电池会随着时间的推移降低发电功率,经过40多年的使用,目前旅行者一号的电力已经严重不足,并且已经关闭了大量仪器,预计剩下的电力给让旅行者一号飞行至2025年,之后电力将不足以让任何仪器工作,然后与人类彻底失联。 根据旅行者一号的飞行路线,在电池耗尽后,它将继续向着银河系中心飞去,预计2万年后飞出奥尔特云,7.3万年后经过半人马座比邻星,如果人类的 科技 发展迅速,或许未来发射的飞船还能赶上并找到旅行者一号。 旅行者1号数据的传输,主要依赖三块氧化钚_238放射性同位素热电机利用它自然衰变产生的热量转化为电能,在漫长的太空遨游中获得源源不断的电能,提供了420瓦功率利用x波段电波数传,通过抛物面天线利用无线电波空间传送技术,将电波信号传送到地球的。但从旅行者1号始发信号功率将会逐渐衰减为起初的100万亿亿分之一,仅仅只有10^_22瓦,而且传回地球需耗时大约20.06一40小时左右,传输速度极其漫长,大约只有1.4Kb/s。但是传输时间长都不要紧,重要的是信号由于217亿公里的漫长传输,极大的减弱了信号的传输质量,电波信号非常的微弱,可是伟大的科学家们经过多年的努力深研,还是通过2.3GHz与8.4GHz频段发送给深空网络将微弱的信息放大后完全地接受了。 相关国家的科学家们为了侦测接收旅行者1号发回的微弱电波信号,建立了多处深空网络接收站Deep space Network.DSN.。 从三个方面加大增强信号的传输接收功率: 一,为了让无线电信号集中朝地球方向上,增大传输间距,特别使用了高增益天线; 二,对于旅行者1号的通讯电频高达8GHz,排除干扰,接收成功率极大的增强; 三,高精度的陀螺仪,让它始终对准地球方向,增强了对传回地球电波信号的接收率。 旅行者1号的电波信号的传输与传回地面的微弱电波信号的接收都不是件很容易的事情,深空网络传输与接收它是相关国家的强项。它包涵着伟大的科学家们的高级智慧,是值得拥有和敬仰的!
旅行者一号飞行了40多年,为何没有被小行星或者陨石击毁?
旅行者一号飞行了40多年,之所以不被小行星或者陨石击毁,完全是因为这都是天文学家经过了精密计算的结果。
其实在很早以前,科学家就已经非常精准的计算出来了太阳系的直径,并且其实行星之间的距离都是非常遥远的,并不像我们看到的宇宙的图片一样,看起来每个行星都相聚很近。但是其实就算最近的两个行星之间也相距了几光年。
而以旅行者一号的体积来看,它能够与小行星相遇并且有擦身而过的机会几乎是不存在的,所以即使它在宇宙中运行了四十多年也不会撞到小行星或者陨石。
当然还有一种可能性就是就算旅行者一号可以遇到小行星或者陨石,而旅行者一号一直都是人类在监控和操作控制的。所以只要旅行者一号还在正常工作,那么人类就会保持远程控制和监督。就算它遇到了很大的天体或者陨石,也可以人为的操控让他避开它们。
宇宙远远的比我们想象中要大很多,所以换句话说旅行者一号是很孤独的,在它工作的四十年里面,它可能会希望能够遇到一个天体或者陨石。但是其实跟其他的行星相隔几亿光年的距离,要碰到真的相当困难。
虽然人类总是会自己幻想旅行者一号会碰到行星,但是在现实中是很难实现的。并且在几十年前美国的科研技术就已经世界领先了,所以旅行者一号既然能够顺利的发射运行,那就代表着它的一切都是经过精密的计算和实验的,所以出错的可能性很低。那么旅行者一号在飞行的过程中就不会担心会发生撞击击毁的可能性。
毕竟在天文这个领域,美国还是有绝对的话语权的,所以出现撞击的可能性几乎不存在。
旅行者1号真的飞出太阳系了吗
2014年9月13日凌晨2点,NASA召开了关于旅行者一号探测器的新闻发布会,主要内容是他们已经确定了旅行者一号飞出了太阳日球层,基本算是进入了星际空间
然而需要注意的是NASA并没有说旅行者一号已经飞出了太阳系,也就是说1977年9月5日发射的旅行者一号在飞行了近40年后还在太阳系内徘徊,这不禁让很多人疑惑“我们的太阳系究竟有多大呢?”
从银河系角度来看,整个太阳系不过是猎户座悬臂内一个普普通通的黄矮星系而已。天文学家结合太阳系演化模型告诉我们太阳系是一个以太阳为中心半径1光年的球状“空间”,大部分人一直以为冥王星就是所谓的“太阳系边缘”,但实际上冥王星包括它后面的柯伊伯带都还能说是“太阳系中心位置”
太阳系来自于一场46亿年前的星云坍塌,然而就在太阳质量占据太阳系总质量99.86%的情况下,我们的太阳系内仍然可以拥有多达八颗行星和上百颗卫星以及数不清的小行星,但这些还远不是太阳系的全部。
在柯伊伯带以外的太阳系空间内,有着许许多多的彗星和小天体,它们是46亿年前那场创世工程中遗留下来“渣滓”,然而就是这些质量加起来还不足月球的“渣滓”们却营造出了一个包裹太阳系的“奥尔特云”
在太阳系半径一光年的情况下,从地球出发以17km/s速度飞行了40多年的旅行者一号直到现在也才飞了20光时左右,想要飞出太阳系还需要数万年才行。
卡尔.萨根当年之所以把可能暴露人类文明位置的黄金唱片镶嵌在了旅行者一号两侧,就是因为他知道以旅行者一号的速度不可能在短时间内离开太阳系。
离开地球最远的飞行器——旅行者1号,到底还能飞多远?
目前,人类发射的飞离地球最远的飞行器,就是 旅行者1号 了。截止2021年,它已经飞离地球228亿公里处,飞离了太阳圈层,进入了星际空间。需要说明的是,虽然NASA宣布 旅1 和 旅2 分别于2012年8月25日、2018年11月5日飞离“太阳系”,进入到星际空间,但实际上这里所说的“太阳系”是指太阳风带电粒子所影响到的范围,这个范围大约是180亿公里。而真正意义上的太阳系,是指以博尔特云为界,直径约为1光年的范围。脱离这个范围,才算是脱离太阳引力。按这个计算, 旅行者一号 离太阳系边缘还远着呐,以它目前每年飞3600个天文单位看,它接近博尔特云还需要300年,而穿越博尔特云,则还需要3万多年。 如此看来,太阳系很大,比科学家原先估测的要大得多。 旅行者一号 要真正地飞出太阳系,还任重道远。也许,它永远都不可能脱离太阳引力而进入真正的宇宙空间。而 旅1 要飞临距离太阳系最近的恒星系——比邻星,则需要7万3千6百年。 旅行者一号 的速度为每秒约17公里,比 旅行者二号 稍快(约快10%),这是第三宇宙速度。应该说,对于地球上的交通工具来说, 旅1 和 旅2 的速度够快了,一眨眼功夫,几十里路就下去了。但相对于宇宙空间来说,这个速度慢得如同蜗牛。在无边浩渺的太空中,距离是以 光年 为单位、速度是以 光速 为单位计算的。我们所在的太阳系有多大?目前观测到的范围大概为 1光年 ,也就是说,太阳系直径约为 1光年 ,要穿越太阳系,即便是用 光 来完成这个任务,也需要一年的时间,而人造飞行器的速度,永远都不可能达到光速。 光 每秒30万公里,而 旅行者1号 的速度仅为每秒17公里,这个差距太大。 旅行者1号 于1977年9月5日,由泰坦3号E半人马座火箭在位于佛罗里达州卡纳维尔空军发射基地发射升空,它比 旅行者2号 晚走了16天,但由于它的速度稍快,所以它很快便追上了 旅2 。在此之前,已经有两位前辈提前出发了,一个是1972年发射的“先驱者10号”,一个是1973年发射的“先驱者11号”,它们的任务都是 探索 太阳系内的几大行星的。但“先驱者10号”于1998年在完成对木星、土星的探测后失联,而“先驱者11号”因电池问题在1995年就不再向地球传送数据了。 旅行者1号 和 旅行者2号 作为先驱者10号和先驱者11号的继任者,任重道远。这里有个插曲:旅行者一号最初的任务并不是探测星际空间的,而是用来探测太阳系中的四颗气态行星木星、土星、天王星和海王星的,但旅行者一号在旅途中耽误了行程,它在探测木卫一时,发现木卫一上有火山活动,在探测土卫六时,发现了浓厚的大气层,科学家对此非常感兴趣,就增加了旅行者一号的任务,由此导致 旅1 错过探测天王星和海王星的最佳机会。随即,NASA决定让 旅1 改变最初的计划,赋予它新的使命,让它直飞太阳系外,去 探索 星际空间。 但是, 旅行者一号 并不是靠太阳能来作为动力的,它携带了三块由钚238制成的核电池,靠核能供电来作为动力。目前,旅行者一号已经工作了44年,早已超过了它的设计寿命,但它依然在正常工作。1990年2月14日,旅行者一号已经飞离地球64亿公里处,它接到地面指令,调转相机镜头方向,回头拍了一张地球的照片,在这张照片上,地球变得十分渺小,就是一个淡蓝色的亮点。2017年,旅行者一号在与地球进行最后一次“沟通交流”后,基本上就处于半失联状态了。它在1997年向地球传回最后一组照片后,就因节省电力而被关闭了诸多功能,让它处于半休眠状态。在旅行者一号最后传回来的照片中,地球几乎看不到了,此时,它距离地球约200亿公里。 那么, 旅行者1号 到底能不能飞出太阳系?它还能飞多远呢?目前没有答案。即便是研制发射它的NASA,也无法回答这个问题,只能是粗略地估计。太阳系比科学家之前估算的要大得多, 旅行者一号 到底还能不能飞出去,谁也说不准。但旅行者一号的电池的电量,将在2025年彻底耗尽。也就是说4年后,地球人将无法再找到 旅行者1号, 它将彻底失联。但失去电力驱动的旅行者1号,还会继续在浩渺无边的宇宙空间里飞行。因为太空是真空,是没有空气阻力的,运动中的物体靠惯性还将继续运动下去。但 旅行者1号 究竟会飞向哪里,飞到什么地方,这个无法估测到。但可以肯定的是, 旅行者1号 会继续流浪在茫茫太空中。 这颗人类在44年前发射的探测器,高速飞行了44年,竟然还没有触摸到太阳系的边缘,这是否是一种悲哀呢?其实,这不怪 旅行者1号 ,也不怪研制它的科学家,怪就怪太阳系太大了!而即便是旅行者1号飞离了太阳系,它进入银河系中,要游荡几十万年也摸不到银河系的边。银河系比太阳系大得多,太阳只是银河系第三条旋臂上的一颗普通的恒星。在银河系里,像太阳这样的恒星多达4000亿颗,银河系的直径高达10万光年,而太阳系的直径不过才1光年罢了。那银河系算是最大的吗?当然不是!银河系只是本星系群中的一份子,本星系群的直径约为1000万光年,它包含了上百个银河系。那本星系群算是最大的吗?也不是!本星系群只是室女座超星系群中一员,室女座超星系群中有100个本星系群,室女座超星系群的直径高达1.1亿光年,是本星系群的100多倍。 那室女座超星系群算最大的吗?当然也不是了,室女座超星系群只是人类目前可观测宇宙中的一个微小的部分。可观测宇宙的直径大概是930亿光年,这是目前人类所能观测到的最大范围了!在可观测宇宙中,起码有数百万计的星系群、星系团。那可观测宇宙就是最大的吗?肯定也不是。它只是目前人类所能观测到的部分,实际上,可观测宇宙只是宇宙中的一小部分,人类无法看到整个宇宙,因为宇宙无限大、无穷大。 梳理一下,从大到小依次为:无穷大的宇宙 可观测宇宙 室女座超星系群 本星系团 银河系 太阳系 地球。地球放到茫茫宇宙中,小得连一粒尘埃都算不上! 旅行者1号 在距离地球64亿公里处所拍的那张照片,假如它是64万像素,那地球只是0.12像素。假如可观测宇宙是喜马拉雅山的话,那地球连一块岩石的原子都算不上! 现在,即使 旅行者1号 向地球发出信号,地球也很难接收到。这是因为随着距离越来越远,信号衰减得非常厉害。它发出的以光速传播的电磁信号,要20多小时才能到达地球。经过200多亿公里的传输,信号到达地球时已经很难捕捉得到。旅行者1号虽然是在44年前制造的,但它已经非常先进了,这台不到900公斤的精密仪器,造价高达几亿美元。它携带的3块核能电池,已经连续工作了44年。 有意思的是,NASA还在 旅行者1号 身上安置了镀金铜唱片和金刚石针留声机,录制了很多世界名曲,包括中国的《茉莉花》、《二泉映月》等,假如外星人能捕捉得到 旅行者1号, 一定会听到这些名曲,也会对地球人感兴趣。今后的命运究竟会如何,它最终会飞到哪里?没人知道。 不过,人类还是要感谢 旅行者1号 ,它是飞离地球最远的人造飞行器,我们今天所看到的太阳系八大行星的高清晰照片,绝大部分都是 旅1 或 旅2 所拍摄的,它让我们更直观地看到了天外世界,看到了火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星以及其他的矮行星和众多小天体。它几次的回头一瞥,所拍摄的我们的家园——地球的清晰照片,也让我们感觉到了地球的渺小和人类的无助。 在茫茫宇宙中,地球渺小得不值一提,它连一粒尘埃都算不上!而高级生物——人类,更是渺小得可以忽略不计。人类忙忙碌碌、争名夺利,时刻上演着悲欢离合,所有这些放在宇宙当中,是可笑、可怜与若有所无的。 地球已经46亿岁了,而人类只有几十万年,生命生生息息轮回多少次了?恐怕没人能回答。
旅行者1号,飞行了40多年
到如今,太阳系内的所有行星都已经被人类探测了个遍,人类的探测器甚至已经登陆月球与火星了。但是,我们从未出过太阳系。但是我们却向往太阳系之外的世界,而旅行者一号就抱着飞出太阳系的使命出发了。 太阳系 旅行者一号是美国于1977年发射的一艘外太空无人探测器。它最初的目的仅仅是造访木星和土星,顺便在后期探测下太阳风顶。当旅行者一号飞掠土星之后,便通过行星引力弹弓效应加速到了约17公里每秒,超过了第三宇宙速度,从而拥有了摆脱太阳引力束缚的能力。目前它正以17公里每秒的速度向着太阳系外飞去。 土星 旅行者一号到如今,已经飞行了整整42年了,目前它已经穿越了太阳圈,进入到了星际空间之中,距离我们地球已经有211亿公里之远了,并且它还在持续地远离我们。这里大家就可能有个疑问了,为何在这飞行的42年里,旅行者一号至今都没有被小行星带的陨石或者其他的天体所撞击毁灭呢? 旅行者一号 原因是这样的,事实上,真空才是宇宙的大多数,物质只是小概率。我们的宇宙远比我们想象的要大要空旷,就像两个在足球场上自由运动的乒乓球,它们相撞的概率真的很小。虽然在火星与木星之间的小行星带存在着至少五十万颗小行星,但是这些小行星之间的平均距离却长达50万千米以上,而我们地球与月球的距离只有38万千米。而我们的旅行者一号的大小不过区区10米,因此小行星想要撞上旅行者一号还真是不容易。 地月间距38万公里 这里可能有人要提到柯伊伯带了,在海王星外的柯伊伯带也是如此,小行星数量虽多,但是抵不住离得远。柯伊伯带是太阳系内一块天体密集的圆盘状区域,这个区域的直径长达两百个天文单位,在这两百个天文单位内分布着大量的陨石与微星。但是在柯伊伯带区域内的所有的天体加起来,其质量也不过地球质量的十分之一,所以可想而知这个区域内天体的稀疏程度吧。因此旅行者一号想要撞上这些天体更是难上加难了,概率真的是堪比中彩票。 柯伊伯带 目前旅行者一号的行进速度已经超越了太阳系的逃逸速度,太阳系内的任何天体都无法再捕捉到它,飞出太阳系也只是个时间问题,也许在数万年之后,他会到达半人马座比邻星,在那里它也许会被外行星或者恒星的引力所吸引从而发生坠毁,然后结束它辉煌的一生。 旅行者一号携带的人类文明 但还有别的可能,它会一直在这个空旷无垠的宇宙中继续漂流,带着我们人类的痕迹不停的流浪,直到有一天它被另一个智慧文明所捕获,我们人类文明将会被宇宙知晓。
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