有人说,探测器在太空飞行,撞上任何东西的可能性几乎为零,所以它们能一直飞。
我说,撞上的可能性肯定不为零,哪怕亿亿分之一,也不算为零,只能说接近零。
这是因为宇宙太空旷了,空旷得只有1x10^-28 kg/m^3,也就是说所有宇宙可见物质加起来平均分配到宇宙,每立方米只平均有一个粒子。宇宙平均温度约3K,也就是-270.15℃。
旅行者1号和2号都是上世纪1977年NASA发射的无人探测器,它们先后探测了木星、土星、天王星、海王星,完成了太阳系的探测器任务后,正在按计划向太阳系外飞去,飞得最远的是旅行者1号。
截至2020年6月12日13:08分,NASA网站旅行者1号实时监控数据显示,旅行者1号以相对太阳17km/s的速度,距离太阳223.59亿km;相对地球33.8km/s的速度,距离地球222.24亿km的位置,向太阳系外飞去。(见上面截图)
而NASA网站旅行者2号6月12日13点15分实时监控数据显示,旅行者2号正以相对太阳15.3km/s的速度,在距离太阳185.64亿km;以相对地球27.6km/s的速度,距离地球184.58亿千米的位置,向太阳系外飞去。(见上面截图)
人造探测器要飞向深空,在家门口才是最危险的。
这是因为在太阳系内,有几个小行星密集地带。在这几个区域被撞毁的威胁,要比出了太阳系的深空撞击概率大亿万倍。
在火星轨道与木星轨道之间,距离太阳2.17~3.64天文单位的一个区域,有一个小行星主带,那里聚集着50万颗以上的小行星,已经被编号的就有12万颗。
还有一个是海王星轨道外,距太阳40~50天文单位之间,有一个冰冷的柯伊伯带,被认为是太阳系的边缘地带,是冰矮行星、冰小行星、彗星的聚集带。那里到底有多少小天体,至今并无定论,大概在数万到数十万之间。冥王星被赶出行星队伍后,做不了凤尾,就成了这里的鸡头,混迹在这些小兄弟中间,快乐逍遥。
科学界真正认定的太阳系引力范围约半径1光年,从柯伊伯带以外到1光年远的边缘地带,被认为有一个奥尔特云带。
在这一个广袤的区域,是彗星的乐园。这里非常寒冷,接近绝对零度,水汽夹杂着太空尘埃凝聚成脏雪球(彗星),有时聚集增大,有时碰撞碎裂,偶尔有几颗飞向太阳,就成为我们能够看到的彗星。
据一些天文学家们估算,这里的彗星有数千亿颗之多,甚至达到万亿颗。小行星带、柯伊伯带、奥尔特云带,这就是飞往太阳系外人类探测器必须通过的三关,只有顺利闯过这三关,才很够从太阳系脱颖而出。
宇宙飞船在太阳系撞上小行星或碎片的概率也是极小的。
我们随便想一下就会明白,我们仰望夜空,看到天上的几千颗恒星,都是在太阳系外的。如果像网络图片上画的小行星带、柯伊伯带、奥特尔云带都那么密集的话,我们还能够看到一个繁星满天的夜空吗?
前几天我回答了一个关于99%光速飞船会不会被宇宙碎片撞毁的问题,里面对奥尔特云带的彗星密度进行了一个计算,这里就不详细重复了,有兴趣者可以前往查看。这里只说计算结果,就是即便真的有1万亿颗彗星,都平均分布在距太阳1光年的球面上,每颗彗星所占面积也达到了1000万亿km^2,每颗彗星之间的距离达到3162万km。而我们距离月球才38.4万千米,我们随便发射一艘飞船,如果不是专门对准月球,会撞上月球吗?
而事实上,奥尔特云并不是一个球面,而是从柯伊伯带后面开始的近1光年厚度,这样即便有10万亿颗彗星,其稀疏的密度也是超乎我们想象的。不要说被撞上,就是你想找一颗撞上都比中六合彩大奖还要难无数倍。
现在飞往太阳系外的人造探测器已经有4艘,它们正从不同方位飞离太阳系。
它们是旅行者1号、2号,先驱者10号、11号。这4艘探测器都是美国NASA上世纪发射的,它们都早已经飞过了海王星轨道,进入了柯伊伯带,并没有遇到什么撞击危险。
最早发射的是先驱者10号,于1972年3月发射,是第一艘近距离观测木星的飞行器,于1983年掠过海王星轨道,向太阳系外银河系边缘飞去,目标是距我们65光年的毕宿五,当时速度为12.3km/s,飞到那里需要158万多年。它于1997年结束了太阳系任务,2003年由于配备的放射性同位素燃料耗尽而失去了电力,与地面失去了联系。
先驱者11号于1973年4月发射,探测了木星和土星,并飞跃土星光环,为即将跟随而来的旅行者号1号、2号探路,充当了随时准备捐躯的开路先锋。它为后来者探清了如何穿越土星环的轨道,拍摄了不少土星照片,就向太阳系外飞去。
由于其电能消耗的更快,先驱者11号在1995年就关闭了联系,当时距离太阳约44.7天文单位,在海王星轨道外线向银河系中心方向,以大约12km/s的速度飞去,400万年后将抵达天鹰座。
旅行者1号和2号后来发射,却由于速度更快,早就超越了前面两艘探测器了。
这两艘更先进的探测器不但探测了木星和土星,还对天王星、海王星做了探测,也早就结束了任务,地面已经不再对它们进行操控指挥,剩余的一点点微弱电力,还能够发回一些基本信息。旅行者1号是这几艘探测器中飞得最快最远的了,它正在向半人马座a星方向飞去,约74000多年后到达距离太阳最近的一颗恒星~比邻星。而旅行者2号将向另一颗近距离恒星,距离我们6光年的巴纳德星飞去,到那里约需要12万年。
旅行者1号和2号探测器的电力都只能供应到2025年,到那时电力衰竭得将启动不了任何仪器,人类将再也得不到它们的任何消息,但它们还将忠实的按照人类给定的航线,依靠惯性一直飞下去。(上图为旅行者1号探测器及其携带的金色光盘)
这几艘探测器是人类探索太空的先行者。
人类正是依靠这些探测器,才对太阳系的情况大大增加了了解,才有了今天网络上众多的太阳系各大行星和矮行星、卫星的照片。它们是人类最早的机器朋友,为人类文明发展立下了汗马功劳。
这些探测器发回了大量的资料,至今都还没有破解完毕,还够科学家们消化一阵子呢。
它们现在正无怨无悔的向太阳系外飞去,身上都带有太阳系、地球和人类信息,10亿年后,在太空真空环境,这些信息都不会消失,甚至依然如新。
但那个时候,人类还会存在吗?谁也说不准,甚至说不定人类存在的痕迹都被湮灭了。这些探测器如果被地外文明发现,或许会成为人类存在过的唯一证据。
在茫茫太空,只有在一个恒星系统里面时,天体才相对密集些,到了深空环境,就几乎没有任何可能发生撞击了,这些探测器除了孤独,一路平安。
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