太陽系是以太陽為中心的恒星系統,圍繞着太陽運行的行星總共有八顆,分别是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。除此之外,太陽系中還有很多衛星、矮行星和小行星等天體,在太陽系中有兩個區域分布着數量衆多的天體,其中一個是位于火星和木星軌道之間的小行星帶,目前在這一區域中,有編号的小行星已經超過了12萬顆以上。
飛出柯伊伯帶的人類探測器
另一個天體密集區域是位于海王星軌道之外的“柯伊伯帶”,柯伊伯帶距離太陽大約30個天文單位以上,也就是大約距離太陽45億千米之外的區域,随着人類對于柯伊伯帶探測的深入,有越來越多的柯伊伯帶天體被我們發現。目前,位于柯伊伯帶内的主要天體,包括冥王星、卡戎、鳥神星、妊神星等等。
太陽系小行星帶和柯伊伯帶
由于柯伊伯帶位于海王星軌道之外,雖然這裡不是太陽系的邊界,但是人類對于柯伊伯帶以外的宇宙空間了解甚少,在一定程度上可以把柯伊伯帶視為太陽系的邊緣地帶。那麼,到目前為止,有哪些人類的探測器飛入過柯伊伯帶呢?到目前為止,飛入到柯伊伯帶的人類探測器總共有五個,分别是先驅者10号、先驅者11号、旅行者2号、旅行者1号和新視野号。
飛出柯伊伯帶的五個探測器
先驅者10号是NASA在1972年3月2日發射的一個探測器,它是第一艘飛越小行星帶的飛行器,也是第一艘近距離觀測木星的探測器,在1973年12月3日發回了一組木星照片。到了1983年6月先驅者10号飛越了海王星軌道,進入柯伊伯帶區域,此後探測器按慣性駛向距離地球68光年外的恒星“畢宿五”,先驅者10号的最後一次信号是2003年1月22日接收到的。
旅行者1号和先驅者10号探測器
先驅者11号是在NASA1973年4月6日發射的一個探測器,也是第一個去探測土星及其光環的飛行器。先驅者11号利用木星強大的引力,改變軌道,飛向土星,然後就順着土星的逃離軌道飛向了太陽系深處,探測器的運作及遙測數據于1995年9月30日終止傳送。目前先驅者11号正以每年2.5個天文單位的速度向天鷹座前進,并将在400萬年後抵達那裡。
海王星和旅行者2号
旅行者2号是NASA在1977年8月20日發射的一個探測器,旅行者2号先通過土衛六(泰坦)的引力彈弓,來接近并探測土星。然後旅行者2号飛向天王星和海王星,并在1986年經過天王星,在1989年探測了海王星,而後進入柯伊伯帶。2018年12月10日,“旅行者2号”探測器已飛離太陽風層,成為第二個進入星際空間的探測器。
旅行者2号軌迹圖
旅行者1号是NASA在1977年9月5日發射的一個探測器,旅行者1号也同樣探測過木星和土星,是提供了木星衛星高解像清晰照片的第一艘航天器。此後探測器在1980年造訪了土星及其衛星,并提供了詳細照片。由于旅行者1号在靠近土衛六的時候,受到了引力的影響而改變了航行軌道,因而無法繼續探索天王星和海王星。
旅行者1号和2号的軌迹圖
因而隻能終止行星探索任務,進入柯伊伯帶,飛向太陽系深處,截至2019年10月23日止,旅行者1号正處于離太陽211億千米的宇宙空間。旅行者1号探測器攜帶了三枚核電池,能夠保證其繼續飛行到2025年,一旦電池耗盡,旅行者1号将一直飛向銀河系中心。旅行者1号是目前人類發射的所有探測器中飛行距離最遠的一個。
2015年7月新視野号拍攝的冥王星全球彩色地圖
新視野号是NASA在2006年1月19日發射的一個探測器,又叫新地平線号探測器。新視野号的主要探測任務是位于太陽系柯伊伯帶中的冥王星及其衛星(卡戎),此外還将探測位于柯伊伯帶中的小行星群。新視野号在2015年7月14日飛掠冥王星,成為第五個飛越海王星軌道的探測器。新視野号探測器是人類迄今為止發射的速度最快的飛行器,2019年1月新視野号探測器飛越了名為“天涯海角”的小行星,距離地球大約64億千米。
“新視野”号飛船飛越柯伊伯帶(假想)
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