太空是人类永恒的梦想,也是人类探索的最终目标。在太空中,有无数的奥秘等待着我们去发现和解读。
其中,太阳系边际是一个特别有意义的区域,它是太阳系和星际空间的交界处,也是人类跨越星际之门的关键地带。 6park.com
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在这里,我们可以感知到地球家园深空环境的变化,就是对外太阳系天体的分布和特性进行探测,还有利用太阳引力透镜效应来增强对远方星系和行星的观测。
为了探索这个神秘而重要的区域,1977年,美国发射了两艘无人星际探测器,命名为旅行者1号和旅行者2号。
这两艘探测器在完成了对木星、土星、天王星和海王星等气态行星的飞越探测后,继续向太阳系外缘飞行,是首批超越太阳系的航天器。 6park.com
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它们不仅传回了许多珍贵的数据和图像,人类在太空探索中也留下了许多感动的故事。
最令人印象深刻的是在1990年2月14日,旅行者1号已经到达了太阳系边缘,大约有64亿公里的距离。
它照NASA的指令,拍摄了一组包含太阳系六颗行星的照片,作为向地球告别的礼物。 6park.com
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在这组照片中,有一张被命名为“暗淡蓝点”,它显示了地球在宇宙中真实的样子:只是一个微小而模糊的蓝色像素点。
在2018年11月5日,旅行者2号到达了太阳系边缘,距离地球约1800亿公里,它遇到了一个高温等离子体屏障:火墙。 6park.com
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这个火墙是由极高温度(高达49427℃)的等离子体组成的,它位于太阳系边缘的日球层内部,是太阳风与星际介质相互作用产生的结果,它有可能损坏探测器上的仪器和设备。
然而,在经过科学家们精心设计和制造的热保护层和冷却系统的保护下,旅行者2号成功地穿越了火墙,继续向前飞行。 6park.com
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这一壮举让人们对人类的智慧和创造力感到敬佩,也为人类了解太阳系边际提供了宝贵的信息。
旅行者1号和旅行者2号的探险之旅还没有结束,它们仍然在向着更远的地方飞去,虽然它们的核电池可能在2025年耗尽,但是它们仍然会保持惯性,继续在星际空间流浪。 6park.com
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它们不仅是人类的使者,也是人类的见证者,它们记录了人类对太空的探索和梦想,也展示了人类的勇气和智慧。
与此同时,中国也在积极地推进自己的太空探索计划,其中就包括了太阳系边际探测工程。
中国探月工程总设计师吴伟仁宣布,中国已经开展了太阳系边际探测工程的论证工作,计划于2049年达成100个天文单位的深空探测。 6park.com
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这一目标是非常有挑战性和意义的,因为它将使中国成为继美国之后第二个实现太阳系边际探测的国家,也将为人类对太阳系边际的认识和理解做出重要贡献。
为了实现这一目标,中国将采取“两步走”的策略:近期目标是在2049年前后飞越到距离太阳100AU的太阳系边际处。 6park.com
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对日球层的空间结构和尺度进行三维探测,对外太阳系的代表性天体进行观测,对太阳风与星际介质的相互作用和物理特性进行测量。
就是要超越1000AU的距离,达到太阳引力透镜的焦点区域,进行太阳引力透镜效应的观测和广义相对论的验证。
这些科学目标探索了太阳圈的物理性质、太阳系的变化过程、恒星间的物理现象等重要的科学课题,对于理解宇宙的奥妙和促进科学的进步有着重要的作用。 6park.com
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为了完成这些科学目标,中国将面临许多技术难题和挑战。
首先是能源问题,由于太阳系边际距离太阳非常远,太阳能电池板无法提供足够的电力,因此需要使用核能源作为动力。
其次是通信问题,由于距离地球非常远,信号传输需要很长时间,并且容易受到干扰和衰减,因此需要使用高灵敏度的天线和高效率的编码方式来保证通信质量。 6park.com
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再次是导航问题,由于没有可靠的参考点和轨道修正机会,需要使用高精度的导航仪器和算法来保证探测器的飞行方向和位置。
最后是热控问题,由于太阳系边际温度极低,也可能遇到高温等离子体火墙等极端环境,需要使用高性能的热防护材料和冷却系统来保证探测器的温度稳定和仪器的正常工作。 6park.com
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这些技术难题和挑战都需要我们进行大量的研究和创新,就是要解决很多难题,才能实现在太阳系最远的地方探索的愿望。
中国的太阳系边际探测方案是一个非常宏大和前沿的科学计划,它体现了中国对太空探索的追求和对科学发展的贡献。
它也是中国航天事业的一个重要里程碑,在空间探测领域处于世界领先水平,能够为人类揭示宇宙和文明的奥秘和前景,也能够为人类提供新的视野和可能性。 6park.com
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我们相信,它将会像旅行者1号和旅行者2号一样,为人类带来惊喜和启示,也为人类留下一段段精彩和感动的故事。 6park.com