在旅行者 1 号及其双胞胎 旅行者 2 号 分别踏上探索宇宙的征程几十年后,这些探测器的使用寿命远远超出了 NASA 的预期——它们都传回了关于木星和土星系统中活跃火山和新卫星的发现。然而,即使是航天器,随着年龄的增长也会带来自身的问题。
今年,在没有任何已知干扰的情况下,探测器在其之前完美无瑕的记录中,其姿态调整和控制系统(AACS)出现了故障。该系统负责保持其天线指向地球。由于对自己在太空中的位置感到困惑,这个混乱的探测器开始通过一台已经停止工作多年的机载计算机发送不准确的遥测数据,从而破坏了正确的数据。
尽管 NASA 的工程师最近通过指令该系统恢复到之前的计算机状态,解决了这个问题,但旅行者号的这次故障引发了一个问题:是否是时候让该机构最古老、飞行最远的太空探测器之一退役了?尽管该机构指出,这次错误不会对任务的长期健康构成威胁,但一些科学家已经开始着手打造旅行者号的“继承者”。
约翰霍普金斯大学应用物理实验室空间科学首席科学家 Ralph McNutt 表示:“我们在旅行者号上非常幸运,它们至今仍能如此良好地运行,这实在是技术奇迹和好运的结合。““所以如果出现问题,也就不足为奇了。”
McNutt 曾有幸于 1977 年在佛罗里达州卡纳维拉尔角见证了旅行者 1 号的发射。他是应用物理实验室一个团队的首席研究员,该团队最近向 NASA 提交了一项详细的计划,用于一个可能远远超出旅行者号极限的任务概念。他们的飞行器被命名为“星际探测器”,能够比旅行者号任务飞得更远,同时仍在寻求对日球层(保护我们太阳系免受星系辐射的泡状区域)的答案。
有了合适的技术,McNutt 的探测器概念可能在 2036 年至 2042 年之间发射,具体取决于它何时能够获得木星的引力辅助,届时飞船的轨道将利用这颗行星的引力将其弹射到太空的外部区域。如果“星际探测器”项目得以实现,该任务最终可能会打破其前身作为宇宙中最遥远的人造物体的记录。McNutt 说,与已有原始任务寿命 10 倍的 45 岁的旅行者号不同,“星际探测器”将足够可靠,至少可以运行 50 年。
但潜在的发射仍需数年。尽管 NASA 资助了初步研究,但该概念仍处于早期阶段,在经过十年一度的调查委员会评审和选择后,才能成为官方任务,而委员会的决定可能需要两年时间才能最终确定。
但为什么我们还需要探测器,而天文学家现在可以使用像詹姆斯·韦伯太空望远镜和备受期待的暗物质探测器南希·格蕾丝·罗马太空望远镜这样的强大望远镜呢?简单来说,这些任务的优先事项和能力往往不同。像旅行者号和帕克太阳探测器这样的探测器是研究太阳在太空中影响的日球物理任务,而 JWST 和罗马望远镜是研究系外行星和遥远星系等天体的天体物理任务。尽管存在差异,探测器和 JWST 等大型巡天望远镜也是一枚硬币的两面。它们的发现都是创造我们宇宙环境准确、更全面图景所必需的。
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虽然旅行者号短期内不会消失,但一些专家很欣赏科学界中有许多人正在为旅行者号可能“熄灯”的那一天做计划。
波士顿大学天文学教授 Merav Opher 表示:“大约在 2030 年,旅行者号上的仪器可能就无法工作了。”她长期以来一直参与旅行者号团队的工作。她认为,鼓励许多同事正在研发能够充分利用旅行者号知识的下一代项目,这一点是令人鼓舞的。
她还说:“这个长期任务需要多样性。”“关注团队中的多样性不仅是良好的多样性,而且也有助于发现。”