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“旅行者1号”是美国国家航空航天局飞行过的最快、最远的探测器。它能否飞出太阳系是人们关心的问题。
最近，美国国家航空航天局官方网站宣布，在美国时间11月28日，科学家成功启动了“旅行者1号”上的一组休眠航迹修正推进器，以帮助调整探测器的姿态。此举将把“航海家1号”的服务时间延长两至三年。这是否会让“旅行者1号”更接近它飞出太阳系的目标？
刚刚进入星际空
自1977年发射以来,“航海家1号”一直在向0+深度前进。在过去的40年里，“旅行者1号”飞行了210亿公里，相当于地球和太阳之间距离的140倍。
如果以太阳系八大行星的轨道为边界，“旅行者1号”很久以前就已经飞出了太阳系。一些科学家还建议太阳系边界应该是太阳风粒子发挥作用的最后一个区域。测量这个边界是航海家1号的任务之一。经过反复测量和模型推导，美国宇航局在2013年9月宣布，“旅行者1号”探测到太阳风粒子浓度急剧下降，探测器已经进入星际空间空。
但是对于天文学家来说，更广为接受的太阳系是太阳的引力场。按照这个标准，“旅行者1号”只能测量太阳系的一小部分。天文学家通常认为遥远的奥尔特云是太阳引力作用的最后一个区域。以目前的飞行速度，要达到飞出太阳系的目标至少需要30，000年。
能源系统的寿命是有限的。
那么我们能看到“旅行者1号”飞离太阳系的时刻吗？不幸的是，这个愿望永远不会实现。
太空专家庞志浩说，科学家将根据目标位置选择探测器的驱动能量。“太阳能通常被用作探测器的能源，探测器的探测目标位于火星轨道内，因为这些区域有足够的光线；火星外目标探测器使用核能作为能源。”
“旅行者1号”最初的目标是木星，所以它是由核能驱动的。庞志浩表示，探测器加速完成后，按照既定轨道飞行所需的能量非常少，主要用于调整飞行器姿态和与地球通信。例如，当与地球通信时，应该调整探测器的天线以瞄准地球
但即便如此，“旅行者1号”放射性同位素热电发电机只能支持几十年。庞志浩说，“旅行者1号”将在2020年关闭磁场和粒子探测设备，只留下紫外线探测设备继续工作。“2025年后，我们将无法接收‘旅行者1号’发回的科学数据，工程数据的返回将持续几年。”即使新推出的螺旋桨能延长其使用寿命两三年，也只是数万年飞行时间的一小部分。失去与地球的联系后，人类将不会知道“旅行者1号”的下落。
我们能携带更多的燃料使探测器与地球保持更长时间的接触吗？“每个勘探任务的预算都是有限的，携带更多的燃料肯定会占用任务预算。”庞志浩说，即使以目前的技术水平，要为探测器提供足够飞行3万年的燃料仍然是不可想象的。
“外太阳系空中的天体相对稀少。旅行者1号不太可能遇到其他天体并进行探索。不太可能发回太多有科学价值的数据。因此，增加预算和携带更多燃料是不经济的。除非将来有新的颠覆性技术。”庞志浩说道。
与四个大型探测器携手飞出太阳系
与地球失去联系并不意味着“旅行者1号”旅程的结束。
北京师范大学天文系副教授高建说，完成探测任务的探测器有许多目的地:它停留在着陆行星上，比如好奇号；自我毁灭，如卡西尼号；继续飞行太空，如“先锋10”。
“航海家1号”的选择与“先锋10号”相同。用完所有燃料后，“旅行者1号”将在惯性的作用下继续沿最终轨道方向飞行，除非它遇到质量足以改变轨道的天体或与其他天体碰撞而被摧毁。“但这不太可能。”高建说。
“旅行者1号”的旅程并非没有障碍。星际空并不是绝对真实的空，探测器随时都会遇到星际介质粒子。高建说，在与这些粒子的碰撞中，探测器的速度会非常缓慢地下降。此外，太阳引力的微小约束将逐渐减缓其速度。
根据牛顿力学定理，达到第三宇宙速度的物体将能够摆脱太阳引力的束缚，飞出太阳系。1980年，“旅行者1号”探测到了土星的系统，并用土星的重力弹弓加速了它。那年11月20日探测器结束后，它的速度已经超过了第三宇宙速度。换句话说，在与地球失去联系之后，“旅行者1号”仍然没有回头就飞出了太阳系。其他四个探测器，如航海家2号和先锋10号，有着相同的目标。
“旅行者1号”在外太阳系0+和0+之间的速度变化可能为该地区的物质分布提供线索。中国科学院国家天文台研究员平劲松说，20世纪90年代，数据监测显示“旅行者1号”出现异常加速。科学家推测是否存在未知的天体引力探测器，尽管最终从仪器校准的角度找到了答案。“目前，探测器已经进入空匡空的太阳系。科学家们对是否会有类似的情况以及如何解释非常感兴趣。”平劲松说，中国科学家计划接收“旅行者1号”返回的卫星无线电波载波信号，并分析和监测探测器速度和加速度的变化。“没人知道会发生什么，毕竟，‘旅行者1号’已经进入了人类探测到的空白色区域。”
目前，“旅行者1号”正以每年5亿公里的速度离开太阳系。据估计，在公元40272年，它将飞往小熊座中的一颗恒星附近。它每天飞行，为人类探测器创造了新记录。(徐悦)
