有人說(shuō),探測(cè)器在太空飛行,撞上任何東西的可能性幾乎為零,所以它們能一直飛。
我說(shuō),撞上的可能性肯定不為零,哪怕億億分之一,也不算為零,只能說(shuō)接近零。這是因?yàn)橛钪嫣諘缌?,空曠得只?x10^-28 kg/m^3,也就是說(shuō)所有宇宙可見(jiàn)物質(zhì)加起來(lái)平均分配到宇宙,每立方米只平均有一個(gè)粒子。宇宙平均溫度約3K,也就是-270.15℃。
旅行者1號(hào)和2號(hào)都是上世紀(jì)1977年NASA發(fā)射的無(wú)人探測(cè)器,它們先后探測(cè)了木星、土星、天王星、海王星,完成了太陽(yáng)系的探測(cè)器任務(wù)后,正在按計(jì)劃向太陽(yáng)系外飛去,飛得最遠(yuǎn)的是旅行者1號(hào)。
截至2020年6月12日13:08分,NASA網(wǎng)站旅行者1號(hào)實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)顯示,旅行者1號(hào)以相對(duì)太陽(yáng)17km/s的速度,距離太陽(yáng)223.59億km;相對(duì)地球33.8km/s的速度,距離地球222.24億km的位置,向太陽(yáng)系外飛去。(見(jiàn)上面截圖)
而NASA網(wǎng)站旅行者2號(hào)6月12日13點(diǎn)15分實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)顯示,旅行者2號(hào)正以相對(duì)太陽(yáng)15.3km/s的速度,在距離太陽(yáng)185.64億km;以相對(duì)地球27.6km/s的速度,距離地球184.58億千米的位置,向太陽(yáng)系外飛去。(見(jiàn)上面截圖)
人造探測(cè)器要飛向深空,在家門口才是最危險(xiǎn)的。這是因?yàn)樵谔?yáng)系內(nèi),有幾個(gè)小行星密集地帶。在這幾個(gè)區(qū)域被撞毀的威脅,要比出了太陽(yáng)系的深空撞擊概率大億萬(wàn)倍。
在火星軌道與木星軌道之間,距離太陽(yáng)2.17~3.64天文單位的一個(gè)區(qū)域,有一個(gè)小行星主帶,那里聚集著50萬(wàn)顆以上的小行星,已經(jīng)被編號(hào)的就有12萬(wàn)顆。
還有一個(gè)是海王星軌道外,距太陽(yáng)40~50天文單位之間,有一個(gè)冰冷的柯伊伯帶,被認(rèn)為是太陽(yáng)系的邊緣地帶,是冰矮行星、冰小行星、彗星的聚集帶。那里到底有多少小天體,至今并無(wú)定論,大概在數(shù)萬(wàn)到數(shù)十萬(wàn)之間。冥王星被趕出行星隊(duì)伍后,做不了鳳尾,就成了這里的雞頭,混跡在這些小兄弟中間,快樂(lè)逍遙。
科學(xué)界真正認(rèn)定的太陽(yáng)系引力范圍約半徑1光年,從柯伊伯帶以外到1光年遠(yuǎn)的邊緣地帶,被認(rèn)為有一個(gè)奧爾特云帶。
在這一個(gè)廣袤的區(qū)域,是彗星的樂(lè)園。這里非常寒冷,接近絕對(duì)零度,水汽夾雜著太空塵埃凝聚成臟雪球(彗星),有時(shí)聚集增大,有時(shí)碰撞碎裂,偶爾有幾顆飛向太陽(yáng),就成為我們能夠看到的彗星。
據(jù)一些天文學(xué)家們估算,這里的彗星有數(shù)千億顆之多,甚至達(dá)到萬(wàn)億顆。小行星帶、柯伊伯帶、奧爾特云帶,這就是飛往太陽(yáng)系外人類探測(cè)器必須通過(guò)的三關(guān),只有順利闖過(guò)這三關(guān),才很夠從太陽(yáng)系脫穎而出。
宇宙飛船在太陽(yáng)系撞上小行星或碎片的概率也是極小的。我們隨便想一下就會(huì)明白,我們仰望夜空,看到天上的幾千顆恒星,都是在太陽(yáng)系外的。如果像網(wǎng)絡(luò)圖片上畫的小行星帶、柯伊伯帶、奧特爾云帶都那么密集的話,我們還能夠看到一個(gè)繁星滿天的夜空嗎?
前幾天我回答了一個(gè)關(guān)于99%光速飛船會(huì)不會(huì)被宇宙碎片撞毀的問(wèn)題,里面對(duì)奧爾特云帶的彗星密度進(jìn)行了一個(gè)計(jì)算,這里就不詳細(xì)重復(fù)了,有興趣者可以前往查看。這里只說(shuō)計(jì)算結(jié)果,就是即便真的有1萬(wàn)億顆彗星,都平均分布在距太陽(yáng)1光年的球面上,每顆彗星所占面積也達(dá)到了1000萬(wàn)億km^2,每顆彗星之間的距離達(dá)到3162萬(wàn)km。而我們距離月球才38.4萬(wàn)千米,我們隨便發(fā)射一艘飛船,如果不是專門對(duì)準(zhǔn)月球,會(huì)撞上月球嗎?
而事實(shí)上,奧爾特云并不是一個(gè)球面,而是從柯伊伯帶后面開始的近1光年厚度,這樣即便有10萬(wàn)億顆彗星,其稀疏的密度也是超乎我們想象的。不要說(shuō)被撞上,就是你想找一顆撞上都比中六合彩大獎(jiǎng)還要難無(wú)數(shù)倍。
現(xiàn)在飛往太陽(yáng)系外的人造探測(cè)器已經(jīng)有4艘,它們正從不同方位飛離太陽(yáng)系。它們是旅行者1號(hào)、2號(hào),先驅(qū)者10號(hào)、11號(hào)。這4艘探測(cè)器都是美國(guó)NASA上世紀(jì)發(fā)射的,它們都早已經(jīng)飛過(guò)了海王星軌道,進(jìn)入了柯伊伯帶,并沒(méi)有遇到什么撞擊危險(xiǎn)。
最早發(fā)射的是先驅(qū)者10號(hào),于1972年3月發(fā)射,是第一艘近距離觀測(cè)木星的飛行器,于1983年掠過(guò)海王星軌道,向太陽(yáng)系外銀河系邊緣飛去,目標(biāo)是距我們65光年的畢宿五,當(dāng)時(shí)速度為12.3km/s,飛到那里需要158萬(wàn)多年。它于1997年結(jié)束了太陽(yáng)系任務(wù),2003年由于配備的放射性同位素燃料耗盡而失去了電力,與地面失去了聯(lián)系。
先驅(qū)者11號(hào)于1973年4月發(fā)射,探測(cè)了木星和土星,并飛躍土星光環(huán),為即將跟隨而來(lái)的旅行者號(hào)1號(hào)、2號(hào)探路,充當(dāng)了隨時(shí)準(zhǔn)備捐軀的開路先鋒。它為后來(lái)者探清了如何穿越土星環(huán)的軌道,拍攝了不少土星照片,就向太陽(yáng)系外飛去。
由于其電能消耗的更快,先驅(qū)者11號(hào)在1995年就關(guān)閉了聯(lián)系,當(dāng)時(shí)距離太陽(yáng)約44.7天文單位,在海王星軌道外線向銀河系中心方向,以大約12km/s的速度飛去,400萬(wàn)年后將抵達(dá)天鷹座。
旅行者1號(hào)和2號(hào)后來(lái)發(fā)射,卻由于速度更快,早就超越了前面兩艘探測(cè)器了。這兩艘更先進(jìn)的探測(cè)器不但探測(cè)了木星和土星,還對(duì)天王星、海王星做了探測(cè),也早就結(jié)束了任務(wù),地面已經(jīng)不再對(duì)它們進(jìn)行操控指揮,剩余的一點(diǎn)點(diǎn)微弱電力,還能夠發(fā)回一些基本信息。旅行者1號(hào)是這幾艘探測(cè)器中飛得最快最遠(yuǎn)的了,它正在向半人馬座a星方向飛去,約74000多年后到達(dá)距離太陽(yáng)最近的一顆恒星~比鄰星。而旅行者2號(hào)將向另一顆近距離恒星,距離我們6光年的巴納德星飛去,到那里約需要12萬(wàn)年。
旅行者1號(hào)和2號(hào)探測(cè)器的電力都只能供應(yīng)到2025年,到那時(shí)電力衰竭得將啟動(dòng)不了任何儀器,人類將再也得不到它們的任何消息,但它們還將忠實(shí)的按照人類給定的航線,依靠慣性一直飛下去。(上圖為旅行者1號(hào)探測(cè)器及其攜帶的金色光盤)
這幾艘探測(cè)器是人類探索太空的先行者。人類正是依靠這些探測(cè)器,才對(duì)太陽(yáng)系的情況大大增加了了解,才有了今天網(wǎng)絡(luò)上眾多的太陽(yáng)系各大行星和矮行星、衛(wèi)星的照片。它們是人類最早的機(jī)器朋友,為人類文明發(fā)展立下了汗馬功勞。
這些探測(cè)器發(fā)回了大量的資料,至今都還沒(méi)有破解完畢,還夠科學(xué)家們消化一陣子呢。
它們現(xiàn)在正無(wú)怨無(wú)悔的向太陽(yáng)系外飛去,身上都帶有太陽(yáng)系、地球和人類信息,10億年后,在太空真空環(huán)境,這些信息都不會(huì)消失,甚至依然如新。
但那個(gè)時(shí)候,人類還會(huì)存在嗎?誰(shuí)也說(shuō)不準(zhǔn),甚至說(shuō)不定人類存在的痕跡都被湮滅了。這些探測(cè)器如果被地外文明發(fā)現(xiàn),或許會(huì)成為人類存在過(guò)的唯一證據(jù)。
在茫茫太空,只有在一個(gè)恒星系統(tǒng)里面時(shí),天體才相對(duì)密集些,到了深空環(huán)境,就幾乎沒(méi)有任何可能發(fā)生撞擊了,這些探測(cè)器除了孤獨(dú),一路平安。
謝謝閱讀,歡迎討論。
時(shí)空通訊原創(chuàng)版權(quán),侵權(quán)抄襲是不道德的行為,敬請(qǐng)理解合作。