【原】我國打造中國版“旅行者號”，向太陽系外出征，一路探測多顆行星

科普大世界 2021-04-18

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距離我們最遠(yuǎn)的人類制造物是什么？毫無疑問，它是美國人50年前發(fā)射的“旅行者1號”和“旅行者2號”兩個深空探測器，它們都已經(jīng)在距離地球非常遙遠(yuǎn)的地方，其中旅行者1號距離我們已經(jīng)在220億公里之外。

這兩個探測器都隸屬于美國宇航局，旅行者1號發(fā)射于1977年9月5日發(fā)射，距今已近44年，它在飛向外太陽系的過程中，主要探索了木星土星及其衛(wèi)星，并且攜帶有地球和我們?nèi)祟惖囊恍┬畔?，已?jīng)飛越了太陽系的外圍部分，算是真正進(jìn)入了太陽系外的宇宙空間。由于它使用的是核動力電池，所以至今它仍在正常運(yùn)行，只是它已經(jīng)距離我們大約有220億公里了科學(xué)家認(rèn)為它至少可以工作到2025年，甚至可以工作到2040年。

旅行者2號探測器發(fā)射時間比旅行者1號略早，它于1977年8月20日在肯尼迪航天中心成功發(fā)射升空，它主要探測了土星及其衛(wèi)星、天王星、海王星和冥王星，如今它與我們的距離也在190億公里之外，它也同樣攜帶有地球和人類的一些信息，使用的也是核動力電池，雖然現(xiàn)在探測器上的許多儀器已關(guān)閉，但它的核動力電池仍在工作，使用的時間將與旅行者1號類似。

這兩個探測器都為人類提供了關(guān)于木星、土星、天王星，海王星，冥王星，乃至一些衛(wèi)星和矮行星的最早信息，對太陽系行星天體及所在空間等的研究提供了巨大的幫助，如今仍在不斷為人類提供著太陽系最遠(yuǎn)處的一些信息，可謂“功勛卓著”。

而據(jù)《中國航天報》近日報道，中國工程院院士、中國探月工程總設(shè)計(jì)師吳偉仁在接受采訪時表示，我國也正在制定類似于美國旅行者號深空探測器的任務(wù)實(shí)施計(jì)劃，這代表著我國也將進(jìn)行大范圍長距離的太陽系天體探測活動，相關(guān)探測器將向著太陽系外圍進(jìn)發(fā)。

這架深空探測器很可能將于2024年發(fā)射，這也將是我國首次發(fā)射火星軌道之外的深空探測器，它的探測任務(wù)很可能也是從木星開始，針對木星、土星、天王星、海王星、冥王星及其衛(wèi)星，以及一些矮行星等進(jìn)行詳細(xì)的探測，而且該探測器還將對天王星及其衛(wèi)星海衛(wèi)一進(jìn)行詳細(xì)探測，很可能會攜帶一個小型探測器，并將其發(fā)射到海王星上，以研究其大氣結(jié)構(gòu)。

這一天文探索計(jì)劃的歷時將會非常長，從2024年發(fā)射之后，數(shù)年后才會到達(dá)木星軌道，對木星和其衛(wèi)星進(jìn)行詳細(xì)探測后，將利用火星的“引力彈弓”效應(yīng)獲得巨大的動能，這一動能將使得該探測器具備飛離太陽系的能力，在接下來的路途中，它將一路探測土星，天王星，海王星，冥王星等天體。

當(dāng)然，該探測器也將攜帶核電池，以為其幾十年的探測活動提供能量，太陽能帆板電池?zé)o法在較遠(yuǎn)距離上利用太陽光獲得能量，因此核電池也是這種深空探測器的必備之物，不過核電池制造價格高昂，但是一塊電池就可能高達(dá)數(shù)億人民幣。

核電池之外，該探測器也極有可能配備霍爾推進(jìn)器，該推進(jìn)器可以將氙、氡、氬、鉍、碘、鎂和鋅等的電子約束在磁場中，并利用電子電離加速離子產(chǎn)生高效率的推力，其結(jié)構(gòu)簡單、比沖較高（在103s數(shù)量級上）、推力效率（可達(dá)60%以上），是未來空間飛行器的首選推進(jìn)裝置，該推進(jìn)器可以給予探測器以更快的飛行速度和更大的活動空間。