[科普中國]-探索星際空間，“旅行者2號”有這些優(yōu)勢

新年剛過，“新視野”號探測器與小天體“天涯海角”的邂逅吸引了無數(shù)目光，也讓人們對這個迄今飛得最快的探測器充滿了期待。實際上，在探測外太空的征途上，“新視野”號并不孤單。美國國家航空航天局（NASA）近日宣布，經(jīng)過41年、180億公里的飛行后，“旅行者2號”探測器已經(jīng)穿越了日球?qū)?，進入了星際空間。它是第二個進入星際空間的人類探測器。早在2012年，“旅行者1號”就先一步離開了日球?qū)?，但?dāng)時搭載在上面的等離子密度探測儀（PLS）已經(jīng)損壞了30多年，科學(xué)家花費了1年才間接推算出數(shù)據(jù)并確認(rèn)了它的離開?！奥眯姓?號”的情況要好很多，因為PLS運轉(zhuǎn)正常，確認(rèn)只用了一個月?？蓞f(xié)同觀測磁場和等離子體“不管能傳回多少數(shù)據(jù)，都很厲害了！”談到這一進展，中科院國家天文臺研究員茍利軍很激動，“‘旅行者號’系列探測器最大的科學(xué)任務(wù)就是提供星際空間的密度和溫度等信息，它們也已經(jīng)在陸續(xù)提供。它們傳回的第一手?jǐn)?shù)據(jù)是探測器最大的價值?！薄奥眯姓?號”和“旅行者2號”相繼穿過的日球?qū)樱傅氖翘栔車拇艌龊偷入x子體氣泡。在日球?qū)觾?nèi)部，太陽風(fēng)起著主導(dǎo)作用。一旦飛出日球?qū)?，探測器就擺脫了這種太陽向四面八方噴出的高電荷等離子體粒子的影響，進入更廣闊復(fù)雜的星際空間。在這里，被稱為宇宙射線的高速亞原子粒子開始占據(jù)主導(dǎo)地位。“在日球?qū)禹斨獾男请H空間，仍有很多有待發(fā)掘和了解的地方?！眮碜约又堇砉ご髮W(xué)的旅行者計劃科學(xué)家艾德·斯通表示。中科院國家空間科學(xué)中心空間天氣學(xué)國家重點實驗室研究員李暉向科技日報記者介紹，穿越日球?qū)禹敽?，“旅行?號”可以探測星際磁場、等離子體、以及宇宙線的信息?！瓣P(guān)于日球?qū)禹?，我們目前了解到它的位置及其隨太陽活動周期的變化，以及存在南北不對稱性等特性。但對于外側(cè)是否存在弓激波、氫墻特性如何還不甚清楚。需要探測器傳回更多信息?！崩顣煴硎?。據(jù)他介紹，“旅行者1號”進入星際空間后已經(jīng)對星際磁場進行過探測，但沒有等離子體信息。此次“旅行者2號”將可以實現(xiàn)磁場和等離子體的協(xié)同觀測，并且可以確定日球?qū)禹斖獠渴欠翊嬖诠げ?。星際空間亟待專項探測“旅行者2號”探測器使用放射性物質(zhì)衰變產(chǎn)生的熱量供電，這些放射性物質(zhì)包含在被稱作放射性同位素?zé)岚l(fā)生器（RTG）的裝置中。RTG的功率輸出每年衰減約4瓦，為了節(jié)約電力，“旅行者2號”的很多部分已經(jīng)被關(guān)閉。但“旅行者2號”上還在工作的等離子體探測儀器可以對太陽風(fēng)的速度、密度、壓力等參數(shù)進行探測，“通過PLS的工作，科學(xué)家可以獲得5eV-1keV的離子和電子的宏觀特性。一方面，PLS能提供判斷穿越日球?qū)拥闹匾入x子體信息，另一方面是彌補‘旅行者1號’不能探測等離子體的缺陷?！崩顣煴硎?。李暉表示，目前國際上只有NASA于2006年發(fā)射的“新視野”號在完成預(yù)定的冥王星探測任務(wù)后繼續(xù)向星際空間進發(fā)。關(guān)于專門的星際空間探測，國際上目前還沒有一個確定的發(fā)射任務(wù)。但是包括中國在內(nèi)的各國科學(xué)家都在積極呼吁一個新的衛(wèi)星計劃。去年10月，中國探月工程總設(shè)計師吳偉仁院士集合中科院空間中心、航天五院、北京大學(xué)的研究團隊，組織國內(nèi)外專家召開了香山科學(xué)會議，積極推動中國的太陽系邊界和星際空間探測計劃的立項。