旅行者二號在33年前經過海王星
33年前的1989年8月25日，美國宇航局的旅行者2號飛船近距離掠過海王星。這不僅是人類第一次近距離觀察太陽系的第八顆行星，這還標誌著旅行者號對太陽系四大行星(木星、土星、天王星和海王星)的大旅行任務的結束。此後，再沒有其他太空飛行器到訪過海王星。
埃德·斯通(Ed Stone)是加州理工學院的物理學教授，自1975年以來一直是旅行者號的項目科學家，他說:「旅行者行星計劃確實是一個向公眾展示科學的機會，每天我們都能學到新東西。」
旅行者2號發現的這顆行星被藍綠色和鈷藍色的雲層包裹著，看起來像木星和土星的藍色兄弟姐妹。海王星上的藍色表示甲烷的存在。不僅如此，海王星上還有一場巨大的與石板顏色類似的風暴，它被稱為大黑斑，類似於木星的大紅斑。此外，旅行者2號還發現了6顆新衛星和4個環。
圖解：旅行者2號在1989年8月25日最接近海王星前不到5天獲得了這張照片。你可以看到海王星的大黑點——大氣中的風暴——以及伴隨風暴而來的模糊的明亮淺藍色雲團。圖源：NASA/JPL-Caltech。
旅行者二號也訪問了海衛一
在這次經歷中，工程團隊小心翼翼地改變了探測器的方向和速度，以便它能近距離飛越木星最大的衛星，海衛一。這次飛掠揭示了地質上年輕的表面，和活躍的間歇泉向天空噴射物質的證據，這表明海衛一不僅僅是一個固態的冰球。儘管它的表面溫度是旅行者號觀測到的所有自然天體中最低的:-391華氏度(-235攝氏度)。
到那裡去
當旅行者2號到達海王星時，旅行者任務小組已經完成了對5個行星的探測，但這顆藍色的大行星仍然帶來了獨特的挑戰。
海王星距離太陽的距離大約是日地距離的30倍。所以，這顆冰冷的巨人接收到的陽光只有地球的0.001倍。在如此低的光線下，旅行者2號的相機需要更長的曝光時間才能獲得高質量的圖像。但相對於地球，探測海王星時太空飛行器的最大速度卻會達到約60000英里/小時(90000公里/小時)。所以，長時間的曝光會使圖像模糊。(想像一下，你試圖從一輛超速行駛的汽車的車窗外拍攝路邊的標誌。)
因此，該團隊對旅行者2號的推進器進行了編程，使其在近距離接近時輕輕點火。因此，旋轉太空飛行器在保持相機聚焦在目標上的同時，不打斷太空飛行器的整體速度和方向。
圖解：旅行者2號在1989年8月26日拍攝了這兩張海王星環的照片，也就是在最接近海王星的時候，海王星的兩個主環清晰可見。在長時間曝光和太陽背光的幫助下，可以看到兩個較暗的環。圖源：NASA PhotoJournal
收到來自海王星的無線電訊號
探測器的距離是由旅行者2號的無線電信號到達地球的時間決定的，它們比其他飛越地球的信號要弱，但是宇宙飛船有時間的優勢。旅行者號通過深空網絡(DSN)與地球通信，該網絡利用了幾個無線電天線，他們分別在西班牙馬德里;坎培拉,澳大利亞;以及加州的戈德斯通。1986年旅行者2號與海王星相遇時，三個最大的寬達64米(210英尺)的深空網絡天線，為了協助探索，將天線擴大到70米(230英尺)。他們還用了附近的非深空網絡天線來收集數據，包括澳大利亞帕克斯的另一個64米(210英尺)的天線和新墨西哥州的甚大陣列上多個25米(82英尺)的天線。
這一努力確保了工程師們能夠清晰地聽到旅行者號的聲音。它還增加了在特定時期內能夠到達地球的數據量，因此，使太空飛行器能夠從飛掠中發回更多的照片。
在那裡
在1989年8月那次近距離接觸的前一周，位於加利福尼亞州帕薩迪納的美國宇航局噴氣推進實驗室(負責管理旅行者號任務)的氣氛十分緊張。當旅行者2號在接近海王星時拍攝的圖像經過4個小時的旅程到達地球時，旅行者團隊的成員都擠在實驗室周圍的電腦顯示器前觀看。斯通說：「旅行者號的行星探測與今天的任務不同的一點是，當時沒有網際網路可以讓整個團隊和全世界同時看到照片，這些圖像只能在有限的幾個地點實時獲得。」
但該團隊承諾會儘快向公眾發布最新消息。因此，從8月21日到8月29日，他們將在每天的新聞發布會上與全世界分享他們的發現。8月24日，一個名為「旅行者徹夜」的節目在每日格林尼治標準時間凌晨4點(加州時間8月24日晚上9點)定期播報探測器與行星近距離接觸的最新情況。
第二天早上，副總統丹·奎爾(Dan Quayle)參觀了實驗室並讚揚了旅行者團隊。當天晚上，查克·貝里在噴氣推進實驗室的慶祝活動上演奏，他的歌曲Johnny B. Goode曾被收錄在「旅行者」號的金唱片中。
圖解：1989年8月，查克·貝里(左)和卡爾·薩根(右)在旅行者2號飛越海王星的慶祝活動上。貝瑞的歌曲Johnny B. Goode是金唱片中唯一的搖滾歌曲，目前正在和旅行者1號，2號一起遨遊星際空間。圖源：NASA
旅行者號們現在仍成功地繼續運行
當然，旅行者號如今的成就遠遠超出了30多年前那個具有歷史意義的一周。現在，兩個探測器都在離開太陽風層後進入了星際空間。太陽風層是一個圍繞行星的保護性氣泡，由太陽向外噴射的高速粒子流和磁場形成。
他們正在向地球報告星際空間這個地方的「天氣」和情況：這兒充滿了銀河系其他地方爆炸的恆星碎片。他們向宇宙海洋邁出了人類脆弱的第一步，其他運行中的探測器從未飛到過那裡。
旅行者號的數據還補充了其他任務的數據，其中包括美國宇航局的星際邊界探測器(IBEX)，它可以遠程感知來自太陽的粒子與來自銀河系其他地方的物質碰撞的邊界。美國宇航局正在準備星際測繪和加速探測器(IMAP)，該探測器將於2024年發射，以利用旅行者號的觀測結果。
旅行者號打算用13瓦的發射器將它們的發現發送回深空網絡天線，這個功率大約足以運行一個冰箱裡的燈泡。斯通說:「它們每天都在人類探測器從未到過的地方旅行。發射多年後，他們仍在探索。」
圖解：海王星和海衛一，由旅行者號拍攝
BY: Deborah Byrdand
FY:Equality
如有相關內容侵權，請在作品發布後聯繫作者刪除
轉載還請取得授權，並注意保持完整性和註明出處