旅行者二号在33年前经过海王星

(资料图片仅供参考)

33年前的1989年8月25日，美国宇航局的旅行者2号飞船近距离掠过海王星。这不仅是人类第一次近距离观察太阳系的第八颗行星，这还标志着旅行者号对太阳系四大行星(木星、土星、天王星和海王星)的大旅行任务的结束。此后，再没有其他航天器到访过海王星。

埃德·斯通(Ed Stone)是加州理工学院的物理学教授，自1975年以来一直是旅行者号的项目科学家，他说:“旅行者行星计划确实是一个向公众展示科学的机会，每天我们都能学到新东西。”

旅行者2号发现的这颗行星被蓝绿色和钴蓝色的云层包裹着，看起来像木星和土星的蓝色兄弟姐妹。海王星上的蓝色表示甲烷的存在。不仅如此，海王星上还有一场巨大的与石板颜色类似的风暴，它被称为大黑斑，类似于木星的大红斑。此外，旅行者2号还发现了6颗新卫星和4个环。

图解：旅行者2号在1989年8月25日最接近海王星前不到5天获得了这张照片。你可以看到海王星的大黑点——大气中的风暴——以及伴随风暴而来的模糊的明亮浅蓝色云团。图源：NASA/JPL-Caltech。

旅行者二号也访问了海卫一

在这次经历中，工程团队小心翼翼地改变了探测器的方向和速度，以便它能近距离飞越木星最大的卫星，海卫一。这次飞掠揭示了地质上年轻的表面，和活跃的间歇泉向天空喷射物质的证据，这表明海卫一不仅仅是一个固态的冰球。尽管它的表面温度是旅行者号观测到的所有自然天体中最低的:-391华氏度(-235摄氏度)。

到那里去

当旅行者2号到达海王星时，旅行者任务小组已经完成了对5个行星的探测，但这颗蓝色的大行星仍然带来了独特的挑战。

海王星距离太阳的距离大约是日地距离的30倍。所以，这颗冰冷的巨人接收到的阳光只有地球的倍。在如此低的光线下，旅行者2号的相机需要更长的曝光时间才能获得高质量的图像。但相对于地球，探测海王星时航天器的最大速度却会达到约60000英里/小时(90000公里/小时)。所以，长时间的曝光会使图像模糊。(想象一下，你试图从一辆超速行驶的汽车的车窗外拍摄路边的标志。)

因此，该团队对旅行者2号的推进器进行了编程，使其在近距离接近时轻轻点火。因此，旋转航天器在保持相机聚焦在目标上的同时，不打断航天器的整体速度和方向。

图解：旅行者2号在1989年8月26日拍摄了这两张海王星环的照片，也就是在最接近海王星的时候，海王星的两个主环清晰可见。在长时间曝光和太阳背光的帮助下，可以看到两个较暗的环。图源：NASA PhotoJournal

收到来自海王星的无线电讯号

探测器的距离是由旅行者2号的无线电信号到达地球的时间决定的，它们比其他飞越地球的信号要弱，但是宇宙飞船有时间的优势。旅行者号通过深空网络(DSN)与地球通信，该网络利用了几个无线电天线，他们分别在西班牙马德里;堪培拉,澳大利亚;以及加州的戈德斯通。1986年旅行者2号与海王星相遇时，三个最大的宽达64米(210英尺)的深空网络天线，为了协助探索，将天线扩大到70米(230英尺)。他们还用了附近的非深空网络天线来收集数据，包括澳大利亚帕克斯的另一个64米(210英尺)的天线和新墨西哥州的甚大阵列上多个25米(82英尺)的天线。

这一努力确保了工程师们能够清晰地听到旅行者号的声音。它还增加了在特定时期内能够到达地球的数据量，因此，使航天器能够从飞掠中发回更多的照片。

在那里

在1989年8月那次近距离接触的前一周，位于加利福尼亚州帕萨迪纳的美国宇航局喷气推进实验室(负责管理旅行者号任务)的气氛十分紧张。当旅行者2号在接近海王星时拍摄的图像经过4个小时的旅程到达地球时，旅行者团队的成员都挤在实验室周围的电脑显示器前观看。斯通说：“旅行者号的行星探测与今天的任务不同的一点是，当时没有互联网可以让整个团队和全世界同时看到照片，这些图像只能在有限的几个地点实时获得。”

但该团队承诺会尽快向公众发布最新消息。因此，从8月21日到8月29日，他们将在每天的新闻发布会上与全世界分享他们的发现。8月24日，一个名为“旅行者彻夜”的节目在每日格林尼治标准时间凌晨4点(加州时间8月24日晚上9点)定期播报探测器与行星近距离接触的最新情况。

第二天早上，副总统丹·奎尔(Dan Quayle)参观了实验室并赞扬了旅行者团队。当天晚上，查克·贝里在喷气推进实验室的庆祝活动上演奏，他的歌曲Johnny B. Goode曾被收录在“旅行者”号的金唱片中。

图解：1989年8月，查克·贝里(左)和卡尔·萨根(右)在旅行者2号飞越海王星的庆祝活动上。贝瑞的歌曲Johnny B. Goode是金唱片中唯一的摇滚歌曲，目前正在和旅行者1号，2号一起遨游星际空间。图源：NASA

旅行者号们现在仍成功地继续运行

当然，旅行者号如今的成就远远超出了30多年前那个具有历史意义的一周。现在，两个探测器都在离开太阳风层后进入了星际空间。太阳风层是一个围绕行星的保护性气泡，由太阳向外喷射的高速粒子流和磁场形成。

他们正在向地球报告星际空间这个地方的“天气”和情况：这儿充满了银河系其他地方爆炸的恒星碎片。他们向宇宙海洋迈出了人类脆弱的第一步，其他运行中的探测器从未飞到过那里。

旅行者号的数据还补充了其他任务的数据，其中包括美国宇航局的星际边界探测器(IBEX)，它可以远程感知来自太阳的粒子与来自银河系其他地方的物质碰撞的边界。美国宇航局正在准备星际测绘和加速探测器(IMAP)，该探测器将于2024年发射，以利用旅行者号的观测结果。

旅行者号打算用13瓦的发射器将它们的发现发送回深空网络天线，这个功率大约足以运行一个冰箱里的灯泡。斯通说:“它们每天都在人类探测器从未到过的地方旅行。发射多年后，他们仍在探索。”

图解：海王星和海卫一，由旅行者号拍摄

BY: Deborah Byrdand

FY:Equality

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