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已经飞行两百亿千米,离地球最远一张照片,为什么会让人类深思?

已经飞行两百亿千米,离地球最远一张照片,为什么会让人类深思?

1990年的2月14日,也就是西方的情人节之际,NASA发出指令,让已经完成了所有任务的旅行者一号探测器回望太阳系,对所有在视野中的行星拍摄了一组照片,传回地球后NASA将其处理成了一张太阳系的全家福!


在这张囊括太阳系的照片中,承载了人类所有未来的地球只是一个不起眼的光点,甚至你会将其当成是液晶屏上的一个坏点或者灰尘,吹口气它就不见了!


凝聚了人类梦想的旅行者探测器

经常被大家挂在嘴边的旅行者探测器是1977年发射的,这要比本文的大部分读者年纪都要大,当然也包括笔者!这个源自于水手计划的旅行者,是人类执行过的最伟大、最多产、正常工作时间最久的航天器!


旅行者系列是一艘被设计用来探测太阳系所有行星的探测器,而飞向太阳系外则是它们任务结束后的最后使命,并且在此过程中它们还需向地球传回获取的信息,以及向外星人传递人类的问候!因此它搭载的设备除了各种相机以及磁场于太阳风等探测仪器外,还有一个即使到现在仍然非常巨大的高增益抛物面天线,直径达到了3.7米!


除此以外还有一片美国著名天文学家卡尔萨根操刀设计于制作的镀金唱片,上面搭载了美国国家航空航天局委员会选定的115幅图像,还收录了用以表述地球上各种文化及生命的声音,表示发射时间的一块放射性铀238,截获旅行者的外星人可以籍此判定旅行者的发射时间。


更重要的是它的镀金唱片中还有一张标识太阳在银河系中位置的脉冲星地图,即相对于14颗脉冲星的脉冲星位置,其实理论上只要三颗即可知道太阳的位置,但考虑到外星人截获旅行者可能会高达数万年甚至更久,因此尽量多的脉冲星将会有更高的导航精度!


旅行者的任务

旅行者系列是两个探测器,二号先于一号发射,但一号的轨道设计距离更近,因此它尽管比二号晚出发半个月左右,但它在木星轨道附近就追上了二号,自此以后它就开始了勇往直前之旅!


旅行者一号发现了木星存在行星环,还发现了木卫一正在火山喷发,接近土星时需要仔细探测土卫六的大气层,因此一号以土星的引力弹弓靠近了土卫六,但因为此次的轨道变动,直接让一号离开了黄道面,土星外的行星转由二号来探测了!


旅行者1号是在1998年2月17日那天超过先驱者10号成为飞离太阳最远的探测器,当天旅行者1号与太阳的距离和先驱者10号相同(都是69.419AU),但由于旅行者1号速度比先驱者10号要快1.016 AU/年,因此自那天开始,旅行者就成了最孤独的旅行者!


由于旅行者一号的太阳风探测器于1990年时已经停止工作,因此一号到底在何时进入终端激波区域,又是何时出日球层顶已经难以获知,但2005年5月25日在新奥尔良举行的美国地球物理学会上,艾德·斯托恩博士呈上了旅行者1号已于2004年12月离开日球层顶的证据!


与一号有些争议不一样,二号则是无可争辩的在2018年11月5日飞出了日球层,进入了!星际空间

一张平淡无奇的照片,为何会让人类陷入沉思?

自照相机发明以来,著名的照片有无数张,但从来没有过这样一张照片能震撼全人类的,著名天文学家卡尔萨根还因为这张照片写成了《Pale Blue Dot》!至于他关于暗淡蓝点的感慨就不整段摘抄了!


再来看一眼这个小点。就在这里。这就是家。这就是我们。在这个小点上,每一个你爱的人,每一个你认识的人,每一个你听说过的人,每一个人,无论他是谁,都曾经生活过……我们的一切一切,全部都存在于这样一粒悬浮在一束阳光中的尘埃上。


是什么原因让卡尔萨根发出如此感慨?因为对于银河系一隅的太阳系来说,人类都已经渺小到一口气都吹跑人类赖以生存的地球的程度,但对数千亿颗恒星的宇宙来说,银河系也不过就是一粒灰尘!望远镜是人类最伟大的发明之一,它让人类认识无垠宇宙的工具,但却也是人类认识自我的过程,从地球到宇宙,从64亿千米外回望地球,则是再一次心理上更深层次的震撼!


旅行者一号将飞向哪里?

记得有网友提过一个问题,旅行者会不会在以后某个时刻被太阳的引力再一次拉回来?其实这事情不会发生了,因为它已经远超太阳的逃逸速度,正处在一条双曲线轨道上,所以它将永远离去!

旅行者1号从地球上发射后的轨迹。它在1981年于土星的位置与黄道分道扬镳,转往蛇夫座方向前进至今

不过NASA并没有替它指定飞行方向,在地球上看来它当前正朝着蛇夫座方向前进,4万年后它会以1.6光年的距离经过蛇夫座的AC 79 3888恒星,其实1.6光年整个距离根本算不上路过!所以它未来飞向何方,并没有一个定数!


另外NASA将在未来十年内彻底丢失旅行者系列的信号,因为它们搭载的氧化钚和电池已经工作了40多年,现在功率已经下降到不足以支持探测器大部分设备的工作,所以现在仅仅是接收旅行者一号探测器的信号而已!

旅行者一号和二号的最新数据


正在离开太阳系的探测器(二号位于观测者方向,一二号同时截图太阳系太小了)

再继续下去,连信号都无法分析出是啥信息了,再往后,即使是这个信号也会被背景辐射所淹没,到那时,人类唯一一只放的最远的风筝也将断线!

已经飞行两百亿公里,离地球最远一张照片,为什么令人深思?

1990年2月14日已经发射了13年的旅行者一号,完成了它首要的探测任务,受地面控制掉转相机对内太阳系拍摄了一张照片,差不多是太阳系主要天体的大合照,无一例外这些行星在照片中呈现的都是一个小小像素点。

不去管其它的行星,我们可以特别关注一下地球,地球这颗承载数百万个物种有46亿年历史,38亿年生命史的天体,在这张照片中仅仅是一个小蓝点,只有0.12像素。就是这颗小蓝点,承载着我们的喜怒哀乐,承载着人类文明的从始至终,给人很深的印象。

旅行者一号是NASA目前已经发射的五颗星级探测器之一,同时也是距离我们最远的人造物体,1977年在佛罗里达卡纳维拉尔角发射基地顺利深空,它的主要探测任务是四颗远日行星。最终旅行者一号完成了对木星、土星以及它们卫星的探测,之后轨道不允许放弃了探测天王星和海王星,直接向太阳系外飞去。

拍摄那张照片的时候旅行者一号距离地球64亿公里,而现在飞行43年的旅行者一号已经距离地球220亿公里了。这颗星级探测器预计在2025年彻底的耗尽能量,届时将会和地球失去联系,孤独的像深空中飞行。

按照它的速度与方位如果不出意外的话,大约在7.4万年以后飞临距离我们最近的恒星比邻星,之后继续飞行。旅行者一号最后的结局就是绕着银心运动,因为它的速度不足以支持它飞出银河系。也许未来的某一天旅行者一号被其它生物文明所捕获,这颗探测器上还携带了金属唱片有着太阳系的信息。

未来的某一天也学有外星文明携带者旅行者一号降临地球来跟我们建交,当然这是当初发射旅行者一号时的美好愿望。

当然这些都是非常久之后的事情了,而三十年前旅行者一号拍摄的“暗淡蓝点”地球照片,给我们带来了震撼,原来地球在宇宙中真的是微不足道,并且还没有达到宇宙的层次,仅仅是在太阳系中远距离看地球,就已经是那么微小了。

但正因为如此,才带给我们足够的沉思,看到这张照片忽然发现一切喜怒哀乐,从更高的角度去看原来是那么的微不足道。这样“微小”的地球,也许在宇宙中直接消失了,可能也不会有人注意到,即使有其他文明注意到也不会有人去关心。

未来人类如果有幸进行星际航行,距离地球越远,我们的思维方式、价值观等等都可能受到冲击,这就是这张“暗淡蓝点”地球照片的魅力所在。它提醒着人类,我们的悲伤不值一提。


文/科学黑洞,图片来源网络侵删。

在那个距离回望地球它只不是照片上的一个像素而已,可那个微小的像素里面承载着万亿的生命与我们全部的情感与未来,它在宇宙中好比沧海一粟,那么的渺小。而在那一粟上更为渺小的我们每天却忙忙碌碌,浑浑噩噩被各种各样的烦恼所困,很少能放空自己去仰望星空,去感知宇宙的无限宽、广去体悟这个世界的真实本源,建议朋友们把此照片收藏,看不开心的时候看看,让烦恼都随着视野的无限放大

随风而去。

浩瀚星空,无垠宇宙,一直是人类想要深入探索了解的领域。

人类制造的飞行器,深入茫茫宇宙空间,揭开了它一部分面纱,给我们带来惊喜。同时,也引起我们的深思。在这神秘的黑暗空间,我们人类是否是唯一的?究竟有没有外星人?宇宙的边缘在哪里?人类能不能走出太阳系?等等,这些都要在今后的宇宙探索中寻求答案。

1977年9月5日伴随着一阵巨大的轰鸣声,泰坦3号E半人马座火箭将旅行者1号推出了地球,开启了人类拜访外太阳系的漫长旅程

于此同时,旅行者2号先于1号16天的时间升空进入外太空,由于旅行者1号比2号获得了更快的初始速度,因此在后续的任务中1号总是领先于2号。

时至今日,这两颗探测器已经运行了42年,飞行速度分别达到了17公里/秒和15公里/秒,目前旅行者1号已经飞到了地球以外大约222亿公里的位置(150个天文单位);

旅行者2号飞到了大约185亿公里的位置(124个天文单位),它们分别在2012年8月25日和2018年11月5日被宣布飞离了太阳圈层,进入了星际空间。

也被认为是人类航天史上离开“太阳系”的人造物体,这里需要注意的是,它们只是飞出了太阳风带电粒子所能触及的范围,并不是我们理解的已经离开了太阳系。

太阳风层顶的范围大约在180亿公里的位置,当探测器达到这个位置时,检测到了宇宙高能射线在持续的增加,而太阳风粒子出现停滞,且在不断地降低。因此NASA认为探测器已经飞出太阳圈层。

目前我们对太阳系的范围在天文学上认为以理论上的奥尔特云为界,如果以旅行者1号目前的速度来说,每年能飞个大约3.599天文单位的距离,想要接近或进入奥尔特云,还至少需要300年的时间。

想要穿过奥尔特云至少需要3万年的时间,想要达到距离距离我们最近的外恒星比邻星至少需要7万3千6百年的时间。这足以见得太阳系的广阔已经宇宙的深邃。

所以严格意义上来说,人类很难飞出太阳系,如果像部分人认为的以太阳的引力来规定太阳系的范围,那么人类可能永远都走不出太阳系。

因为引力在空间中的传播速度为光速,太阳从诞生到现在的引力至少在宇宙中行进了46亿光年,这样来看的话,永远都别想走出太阳系。

那么小小的航天器为何能在黑暗的宇宙空间中工作长达42年呢?其实它们的动力源并非来自太阳能,而是自身携带了三块以钚238制成的核动力电池。

预计将在5年后(2025年)电池会达到设计寿命,届时航天器会彻底和人类失去联系,成为一颗宇宙尘埃,向银河系中中心飞去。

所以在任务途中,节能是一件大事。1979年1月旅行者1号开始对木星进行观测,3月进入距离木星349000公里的轨道利用高分辨率的行星照相机对木星的大气、磁场、环及其四颗伽利略卫星进行了大量的拍摄。

其中最惊人的发现就是木卫一上的火山活动。这是以前从未观测到的现象。4月份完成了对木星的探测,并利用木星引力获得更高的速度,向土星进发。

1980年11月旅行者1号接近土星,在距离土星124000公里的轨道上开始对土星系统进行大量的拍摄,其中最大的发现,就是土卫六上浓厚的大气层,这引起了科学家的兴趣。

决定让探测器接近土卫六进行细致的研究,结果导致了探测器轨道发生偏离,提前结束了行星探测任务。接下来旅行者1号的任务变为了对星际空间的探测。

由于行星探测任务的结束,在科学准备关闭旅行者1号上的行星照相机时,当时天文学家卡尔·萨根提出让旅行者1号给太阳系拍个全家福。

旅行者1号拍摄的太阳系全家福

1990年2月14日旅行者1号调转镜头对太阳系中的六颗行星开始拍摄,此时探测器距离地球大约为60亿公里。

上图是由60个独立的画幅拼接起来的,分别包括了木星、地球、金星、土星、天王星、海王星,其中漏掉了三颗行星,水星离太阳太近无法成像,火星被遮挡无法观测到,冥王星(这时还是行星)由于太小无法观测。

太阳在上图中只是一个亮点。

将旅行者1号所拍摄到的行星和太阳,进行处理为其加上背景和轨道,就形成上图的模样,跟以往我们看到的太阳系照片不同的是,它是人类拍摄的太阳系,而不是电脑合成。

这是旅行者1号发回的最后照片。在太阳系的全家福中,可以看到我们心中的庞然大物太阳也不过是一个微弱的亮点,整个太阳系显得如此的单薄和渺小。

其中最为著名的照片当属一张“淡蓝色斑点”,上图中你能看到那个蓝点么,仔细找下!这个蓝点就是我们生活了数百万年的地球。

在照片中,地球的表面大小小于一个像素;在浩瀚的太空中,地球沐浴在太阳反射的光线中。这张照片是人类从最远距离看到的地球模样。

在此之前阿波罗计划让我们首次在其他星球上看到了地球的模样,这张照片被称为"地出"。这个时刻被认为与登上月球具有同等价值的意义。

因为几千年来,人类在地球上仰望其他星球,但是此时我们站在了其他的星球上看地球。而淡蓝色斑点又为人类遥望地球提供了一个更远、更高的角度。

这说明我们人类在去往太空的路上越走越远,并且我们又一次感觉到了地球的孤独和渺小。曾经在历史上存在的每一个人,包括我们现在认识的所有人,你自己、你的亲人、爱人都生活在这个蓝色的斑点上。

这是我们唯一的家园,也许在未来我们也无法在宇宙中找到适合人类生存的地方。只能说,我们人类属于地球,但地球并不属于人类,它不在乎我们人类的存亡,但我们人类离不开这粒蓝色尘埃。

天文学家卡尔·萨根受到这张照片的启发写了一本《暗淡蓝点:对未来人类身处于太空的目光》,我们人类越是了解宇宙越会感觉到卑微和渺小。

2020年在这张照片的30周年纪念日上,NASA通过使用现代图像处理技术公布了更加清晰的“暗淡蓝点”照片。

这张照片被认为是目前人类航天史上最为珍贵的照片之一。它来自目前距离地球222亿公里的旅行者1号。

目前这个探测器带着人类的期望和对宇宙的敬畏,继续向深空进发。未来它有可能会被外星生命发现,从中发现在银河系的郊区生活着一群人形智慧生物。

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