美國宇航局 (NASA) 因電力供應(yīng)下降而關(guān)閉旅行者 2 號的科學(xué)儀器

自 1977 年以來,這兩艘航海者號宇宙飛船一直在太空中飛馳,由腐爛的钚塊提供動力,這些钚塊產(chǎn)生的能量每年都越來越少。

由于可用電力減少,美國宇航局決定關(guān)閉等離子體科學(xué)儀器旅行者 2 號上的一項實驗。該設(shè)備測量通過航天器的電離粒子的數(shù)量和方向。

雖然旅行者 2 號仍然有足夠的電力來支持其其他四種運行儀器,但到 2030 年代,它可能會減少到只有一臺。

NASA 表示在過去的幾年里,該任務(wù)的工程師已采取措施,盡可能長時間地避免關(guān)閉任何科學(xué)儀器,因為兩個旅行者號探測器收集的科學(xué)數(shù)據(jù)是獨一無二的。

作為第一艘到達星際空間(日球?qū)右酝獾膮^(qū)域)的航天器,這是我們目前研究該區(qū)域的唯一機會。

然而,由于該特定儀器的方向相對于等離子體在星際空間中流動的方向,近年來收集的數(shù)據(jù)有限。

47 歲的旅行者 2 號以大約 15 公里/秒(每小時 35,000 英里)的速度飛行,目前距離地球超過 205 億公里(128 億英里)。

剩下的四臺科學(xué)儀器正在研究我們?nèi)涨驅(qū)右酝獾膮^(qū)域,包括一個用于研究行星際磁場的磁力計、一個測量離子和電子分布的帶電粒子儀器、一個確定星際宇宙射線起源的宇宙射線系統(tǒng),以及一個等離子體波探測器。

壯游

壯游“海報”。(美國宇航局/噴氣推進實驗室)

這兩艘航海者號均于 1977 年(8 月和 9 月)發(fā)射,它們不同的軌道旨在利用 1970 年代末和 1980 年代外行星罕見的幾何排列,從而以最少的推進劑和旅行時間進行四行星之旅。

這些行星的位置——大約每 175 年才出現(xiàn)一次——使旅行者 2 號(首先發(fā)射)越過了氣態(tài)巨行星木星土星,然后它的飛行路徑允許與冰巨星相遇天王星和海王星。

它仍然是唯一一艘訪問過這兩顆冰巨行星的航天器。

旅行者 1 號飛越了木星、土星和土星最大的衛(wèi)星巨人.這兩艘航天器都在遙遠(yuǎn)的行星上取得了令人難以置信的發(fā)現(xiàn),發(fā)回地球的驚人圖像開啟了觀察外太陽系的全新方式。

在旅行者 2 號最近接近期間看到的木衛(wèi)二。(美國宇航局/噴氣推進實驗室)

現(xiàn)在,他們處于旅行者號星際任務(wù)階段,他們的數(shù)據(jù)幫助表征和研究外日球?qū)拥膮^(qū)域和邊界,現(xiàn)在正在探索星際介質(zhì)。

旅行者 1 號穿越日球?qū)禹?,然?a>2012 年 8 月 25 日進入星際空間.VOyager 2 于 2018 年 11 月 5 日進入星際空間,在 119.7 AU 的距離。

兩者都通過深空網(wǎng)絡(luò)與地球通信。單向通信到達每個航天器需要將近一天的時間,將數(shù)據(jù)發(fā)送回地球需要一天的時間。

不斷下降的電力

Pu-238 顆粒。RTG 是使用棉花糖大小的 Pu-238 顆粒構(gòu)建的。當(dāng)它衰變時,α 粒子和屏蔽材料之間的相互作用會產(chǎn)生熱量,這些熱量可以轉(zhuǎn)化為電能。(公共領(lǐng)域)

每個 Voyager 2 由三個數(shù)百瓦的放射性同位素?zé)犭姲l(fā)電機 (RTG) 提供動力。

在發(fā)射時,每個 RTG 提供的熱量足以產(chǎn)生大約 157 瓦的電力,因此,RTG 在發(fā)射時總共為航天器提供了 470 瓦的功率,它們的功率每 87.7 年減半一次。

據(jù)預(yù)測,它們將允許運營至少持續(xù)到 2020 年,但仍為一些數(shù)據(jù)收集和通信提供足夠的能源。NASA 估計他們每年損失大約 4 瓦的電力。

雙胞胎航海者號在 1980 年代完成對巨行星的探索后,任務(wù)團隊關(guān)閉了幾臺不會用于研究星際空間的科學(xué)儀器。直到幾年前,這才為航天器提供了充足的額外動力。

從那時起,該團隊關(guān)閉了所有對保持探頭工作不是必需的機載系統(tǒng),包括一些加熱器。為了推遲關(guān)閉另一臺科學(xué)儀器的時間,他們還調(diào)整了旅行者 2 號電壓的監(jiān)測方式。

最近關(guān)閉的設(shè)備,等離子體科學(xué)儀器,測量等離子體(帶電原子)的數(shù)量及其流動方向。

2018 年,等離子體科學(xué)儀器幫助確定旅行者 2 號離開了日球?qū)印?/p>

在日球?qū)觾?nèi)部,來自太陽的粒子向外流動,遠(yuǎn)離我們的母星。由于日球?qū)诱谛请H空間中移動,因此等離子體的流動方向幾乎與太陽粒子相反。

美國宇航局的旅行者 2 號探測器進入星際空間這張圖顯示了美國宇航局的旅行者 1 號和旅行者 2 號探測器在日球?qū)又獾奈恢?,日球?qū)邮翘柈a(chǎn)生的保護性氣泡,延伸到冥王星軌道之外。旅行者 1 號于 2012 年 8 月離開日球?qū)?。旅行?2 號于 2018 年 11 月在另一個地點退出。(美國宇航局/噴氣推進實驗室-加州理工學(xué)院)

當(dāng)旅行者 2 號離開日球?qū)訒r,進入儀器的等離子體流量急劇下降。

最近,該儀器每三個月才使用一次,當(dāng)時航天器在指向太陽的軸上旋轉(zhuǎn) 360 度。這種有限的使用是該任務(wù)決定在其他人之前關(guān)閉該儀器的因素。

美國宇航局表示,旅行者 1 號上的同一等離子體科學(xué)儀器于 1980 年停止工作,并于 2007 年關(guān)閉以節(jié)省電力。

本文最初由今日宇宙.閱讀原創(chuàng)文章.

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