军事杂谈:美国发射19颗卫星执行先驱者计划,探寻外星智慧生命

军事杂谈:美国发射19颗卫星执行先驱者计划,探寻外星智慧生命
2020年02月27日 16:11 新浪网 作者 军事杂谈

过去60年人类堪称人类探索太空的黄金六十年。六十年间,人类将无数的探测器,载人飞船送入太空,去探索太阳系的每个角落,甚至代表全人类,走出太阳系,奔向外太空。60年里,这些探测器为人类太空探测事业做出了一个个具有里程碑意义的贡献。接下的时间里,将为大家逐一介绍过去60年间,人类发射过的著名的航天器。

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行星探测是人类长期借助于天文望远镜观测行星圆面的细节,发现了土星环、木星卫星和天王星;运用万有引力定律陆续发现了海王星和冥王星;借助于近代照相术、分光术和光度测量技术对行星表面的物理特性和化学组成有了一定的认识。从20世纪50年代末起,美、苏两国即开始陆续发射行星探测器。

先行者——“先驱者”计划

先驱者计划是美国的一系列无人行星探测任务。 整个计划分为数个任务,1958年10月到1978年8月发射,共19个,还有一个备用探测器未被发射升空。用来探测地球与月球之间的空间, 金星、木星、土星等行星及其行星际空间。而最著名的是先驱者10号和11号。而前期发射的从先驱者0号到先驱者9号等十几个探测器,其中半数都失败了。

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“先驱者10号”于1972年3月2日发射升空。它是第一艘越过小行星带的飞行器,第一艘近距离观测木星的飞行器,并于1973年12月3日发回了第一组木星的近距离拍摄的图像。1983年6月13日,先驱者10号越过海王星轨道 。目前,先驱者10号仍然没有飞出奥尔特云。

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先驱者11号探测器则是在1973年4月6日,于佛罗里达州的卡纳维拉尔角发射升空。探测器全长2.9米,设有一个直径2.74米的高增益天线,在其之前再装上一个中增益天线。另外一条全方位低增益天线则装设于高增益天线接收器之下。

先驱者10号和先驱者11号都先驱者身上携带着一块载有人类讯息的镀金铝板。铝板上绘有一名男性及女性的图像,氢原子的自旋跃迁,以及太阳与地球在银河系里的位置。当它离开太阳系时,将把这幅6*9英寸的金属板弹出飞行器主框架。希望有一天能被外星文明发现。因为是探索太阳系的外侧行星,距离遥远,接受到的太阳能是很微弱,探测器不像探索内侧行星一样使用太阳能板为能量来源,而是以两个放射性同位素热电机(RTG)作为能源。后来探索太阳系外侧的深空探测器几乎无一例外都是使用核能电池为能源。先驱者号探测器有一个重大使命,那就是考察行星际空间的物理环境,为后来的旅行者计划探路。1973年12月3日,“先驱者10号”探测器抵达距离木星约13万千米的最近点。在它掠过太阳系这颗最大的行星时,发送回来300张中等分辨率的木星和其卫星的照片。在飞过了木星之后,“先驱者10号”探测器利用木星的巨大引力加速,向太阳系边缘的冥王星轨道飞去,并于 1986年10月通过冥王星平均轨道,成为第一个飞出行星轨道的人造物体。

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而先驱者11号也于1974年12月4日最接近木星,离木星最高云层3.4万公里以内借着木星的强大引力,探测器改变轨道朝向土星。探测器于1979年9月1日最接近土星,离土星最高云层2.1万公里以内。(当时旅行者1号及旅行者2号已经过木星,同时已经朝向土星进发)先驱者11号被设定会飞过土星的光环,其轨道将会与即将到达的旅行者一样,用以测试旅行者探测器的轨道。因为先驱者11号可以测试该区域是否有暗淡光环会损毁探测器。所以先驱者11号正如其名一样,是一名“先驱者”。要是真的探测到有危险存在的话,旅行者探测器将会更改轨道以离开那些光环,但将会失去拜访天王星及海王星的机会。

目前先驱者10号正以每年2.6个天文距离的速度飞离太阳系最终目标是毕宿五(距地65光年),2003年,10号彻底失去联系,先驱者10号飞行方向朝着银河系外围飞去,先驱者11号朝向银河系中心方向飞去。

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最后我们再来说说先驱者上面的镀金金属板

金属板上左上角的位置,刻有一个氢原子内自旋跃迁的图像,因为氢是在宇宙里广泛存在的物质。在这个符号之下有一条短的直线,用以表示二进制里的“1”。这种氢原子内,电子由自旋向上到自旋向下可以指明一个长度(其波长等于21厘米)以及一个时间长度(频率是1420兆赫)。这两个由此而衍生出来的单位,是用以计算板上其他符号含意的。由于整块镀金铝板的宽度有22.9厘米宽,故这里计算出来的长度其实差不多等于这块板的真实宽度。

而金属板的右侧,绘有一男一女的画像站在探测器的前面,代表着人类相对于这艘探测器的大小。在女性画像旁绘有以二进制方式表示的“8”。利用从左方的氢原子内自旋跃迁计算出来的长度:8个单位 × 21厘米 = 168厘米。这里表示了女性的平均身高约168厘米左右。男性画像的右手举以示友好。

金属板的左侧是一个放射性的符号,上面的15条直线均有同一个地方放射出来。当中的14条在线有一列以二进制形式写上的数字,这表示了银河系中14颗脉冲星(中子星)的脉冲讯号周期。由于每一颗脉冲星的讯号周期会随时间而变化,所以外星人可以依据当时的脉冲周期,计算这个太空船的发射时间。线条的长度表示了那些脉冲星相对于太阳的距离。每段线条尾部的记号则表示了其交错于银河平面上的Z坐标。一旦外星人寻获这块板,可能从那里只看见当中几颗脉冲星而已。故标示14颗脉冲星之多,可以给予更多的坐标,即使只看见其中的几颗脉冲星,仍然可以透过三角测量的方法来计算这艘探测器的来源位置。而第15条线则向右伸延到人类绘图之后,这条线表示了太阳与银河系中心的相对距离。

金属板的底部绘有太阳系的图示,及一个细小的图形以代表探测器。从图中可以看到探测器经过木星后离开太阳系的轨道。土星更绘上了光环,希望以这个特征来突显出太阳系,便于寻找。在每个行星旁的一组二进制数字,是每个行星距离太阳的相对距离。单位相等于水星公转轨道的十分之一。

两块金属板随着探测器漂流至外太空,直到被外星智慧生命捕获。

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