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“船队满载着持灯的使者”：旅行者号首批飞离太阳系的人类飞船_何时日食月食

来源：网络时间：2025-01-14 23:11:58

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“船队满载着持灯的使者”：旅行者号首批飞离太阳系的人类飞船

“旅行者”计划是美国国家航空航天局（NASA）发起的一项无人探索太阳系外部的任务，包括“旅行者1号”和“旅行者2号”两艘飞船。它们均于1977年发射，并自1970年代末开始探测太阳系行星。原计划仅涉及木星和土星的探测，但实际上两艘飞船均成功抵达太阳系边缘，并持续发送相关数据。

“旅行者1号”原本隶属于“水手计划”，采用当时创新的引力弹弓效应设计。恰逢一个难得的机会——每隔176年才会出现一次的行星排列，使航天器得以在只需少量推进剂的情况下调整轨道，利用各行星的引力加速，实现访问太阳系内四个气态巨行星：木星、土星、天王星和海王星的目标。

为了抓住这一历史机遇，“旅行者1号”和“旅行者2号”的发射时间经过精密计算。得益于此，两艘姐妹飞船仅用了12年便完�闪送ǔＰ枰�30年的四行星访问之旅。

“旅行者1号”于1977年9月5日在佛罗里达州卡纳维纳尔角发射，至今仍在有效运作，成为了迄今为止远离地球最远的人造物体，并成为首个离开太阳系的飞船。自1979年1月开始，它对木星进行了拍照，同年3月5日最近距离木星仅为349,000公里，期间对木星的卫星、光环、磁场以及辐射环境进行了深入研究并拍摄了高清照片，同时还首次在木卫一上发现火山活动。

1980年11月，“旅行者1号”飞掠土星，并于11月12日最接近土星云层顶部，距离约为124,000公里。在此过程中，飞船探测到土星环结构的复杂性并对土卫六的大气层进行了观测。不过，“旅行者1号”在靠近土卫六时受到额外引力影响，使其偏离黄道平面，结束了其行星探测任务。

相比之下，“旅行者2号”于1977年8月20日发射，同样处于正常运行状态，成为有史以来运行时间最长的空间探测器。尽管设计基本与“旅行者1号”相同，但“旅行者2号”遵循的是一条较慢的飞行轨道，使其能够保持在黄道平面并利用土星引力加速，进而飞往天王星和海王星。

由于选择的不同路径，“旅行者2号”并未像“旅行者1号”那样接近土卫六，但却成为史上首艘造访天王星和海王星的飞船，实现了利用罕见行星排列完成对四大气态巨行星的全面考察。

“旅行者2号”分别于1979年7月9日和1981年8月25日最接近木星和土星，并在这两次近距离飞越中取得了丰富的科学成果。而在1986年1月24日，“旅行者2号”最接近天王星，随后发现了十个此前未知的天然卫星，并对其独特的倾斜大气层和行星环系统进行了详尽观测。

“旅行者2号”在1989年8月25日接近海王星，这也是它的最后一次行星探测任务。NASA鉴于此机会，特意调整了“旅行者2号”的轨道，使其靠近海卫一，最终在此发现了海王星上的大黑斑。

“旅行者1号”和“旅行者2号”搜集了大量的太阳系气态巨行星的数据，显著提升了人类对这些天体的认知。而卫星轨道的变化也为科学家提供了研究太阳系外潜在天体存在的依据。

直至2012年6月17日，NASA宣布，经过35年的旅程，“旅行者1号”已经离开了太阳系，首次进入了星际空间。项目科学家埃德·斯通表示：“人类向星际空间派出的第一个使者已经抵达太阳系边缘。一旦它真正进入星际空间，将需要大约4万年才能抵达下一个恒星系。”

“旅行者1号”于2012年8月25日正式成为第一个穿越太阳圈进入星际介质的宇宙飞船。截至2013年6月，“旅行者1号”已经进入了日鞘区域，距离太阳超过了186亿公里（124.5天文单位），并且进入了既受到太阳影响也受到银河系影响的星际空间区域。

同年9月12日，NASA正式确认“旅行者1号”已成功飞离太阳系。NASA发言人称：“‘旅行者’号已达到前所未有的探测深度，成为人类科学发展的里程碑。”

与此同时，“旅行者2号”至2013年6月已达到约152.4亿公里（约101.9天文单位）的太阳距离，也进入了日鞘区域。直到2018年11月5日，“旅行者2号”成为继“旅行者1号”之后第二艘飞离氦层进入星际空间的人造物体。

尽管两者都已经飞离氦层，但在2018年12月，NASA修正了先前关于飞船离开太阳系的说法。科学家指出，“旅行者2号”要完全摆脱太阳的影响可能还需要大约三万年的时间。

“旅行者1号”和“旅行者2号”仍在朝着太阳系以外前进，“旅行者1号”仍然是目前与地球距离最远的人造航天器。至2018年10月18日，“旅行者1号”正处于离太阳约215亿公里的位置。得益于多次引力助推，“旅行者1号”的飞行速度超过了现有任何人类航天器，这也意味着比它提前两周发射的“旅行者2号”将永远不会超越前者。

它们的动力来源是放射性元素衰变产生的热能，每年大约减少4瓦特的能量供应。尽管两艘飞船都已离开氦层，但根据NASA的公告，“旅行者”号仍未彻底离开太阳系。

直至2020年代，“旅行者2号”将继续向地球发送信号；预计到2036年，“旅行者1号”的电力将耗尽，电池失效后，它将继续向着银河系中心方向前行，但不再向地球返回数据。据预测，“旅行者1号”大约会在300年后抵达奥尔特云，而完全穿越奥尔特云则可能需要三万年之久。

奥尔特云是一个理论上的存在于太阳系外缘，主要由冰微行星组成的球形云团，它位于星际空间内，最远可达太阳至最近恒星比邻星距离的一半，即大约10万天文单位（约2光年）。相比之下，位于海王星外天体区的柯伊伯带和离散盘与太阳的距离远小于奥尔特云的千分之一。

自“旅行者”1号和2号离开太阳系以来，人类对太阳系之外的星际空间有了全新的认识。过去被认为是恐怖的黑暗真空地带，现已被这两艘无畏的飞船揭示出其真实面貌。尽管“旅行者2号”的行星探测任务已经结束，“旅行者1号”被NASA视为执行星际探索任务，尽管在未来四万年内它不会到达任何特定的恒星。

然而，“旅行者1号”将以约1.6光年的距离靠近目前正向太阳系移动的鹿豹座中的一颗名为格利泽445的恒星。NASA表示：“旅行者注定会在银河系中漫游，也许永久如此。”

从文明诞生至今，太阳系以外的星际空间一直对地球上的人类充满神秘感，而现在，这两艘飞船已经揭开了其神秘面纱，展示了这个遥远且黑暗领域的真相。在这个过程中，“旅行者”号揭示了一个虽然肉眼不可见，但却活跃且动荡不已的太阳系边缘区域，揭示了太阳风形成的太阳圈与星际物质之间碰撞形成的弓形激波现象。

新西兰基督城坎特伯雷大学的天文学家米歇尔·班尼斯特表示：“观察电磁波谱的不同部分，你会发现这个看似黑暗的空间其实非常活跃。电磁现象相互作用、相互推动、相互交织，呈现出一种混乱而汹涌的状态，就如同尼亚加拉大瀑布下的湍流江水。”

不过，与尼亚加拉大瀑布水流不同的是，太阳系外缘的湍流实际上是由太阳风引发的。太阳风是指太阳持续向外高速抛射带电粒子流（等离子体）的过程。当太阳风到达太阳系边缘时，会减速并与星际介质混合，即星际介质包含了在星系间流动的气体、尘埃和宇宙射线。

长期以来，科学家依赖射电望远镜和X射线望远镜的观测，描绘出星际介质主要由高度稀释的电离氢原子、宇宙尘、宇宙射线以及高密度星际分子云组成。这些分子云正是新恒星诞生的摇篮，而我们的太阳系就是在约45亿年前的一个巨大分子云塌缩的过程中形成的。

然而，太阳系外星际介质的确切性质至今仍然难以捉摸，主要原因是太阳及其八大行星以及一个叫做柯伊伯带的遥远天体密集圆盘状区域，都被一个巨大的太阳风形成的保护层所包围，这个保护层被称为太阳圈（heliosphere，也称日球层）。

太阳带着其

何时日食月食

在2010年至2020年间，中国多地发生了多次日食和月食天文现象。例如，2010年的1月1日出现了一次月偏食，初亏发生在2:52，食甚在3:23，复圆于3:54。同月15日15:11则出现了日环食，其中重庆市全程可见，食甚时间为16时50.4分；郑州、南阳和徐州也可见日环食，云南、四川、贵州、湖北、湖南、河南、安徽、山东和江苏的部分区域可见环食，其它地方则可见偏食。同年6月26日又有一场月偏食，初亏始于18:17，食甚在19:38，复圆于21:00。

接着是2010年7月11日的日全食，其最佳观测地为复活岛、智利和阿根廷。而在12月21日发生的月全食中，初亏始于14:32，食既在15:40，食甚在16:16，生光时刻在16:53，复圆于18:01，但由于此时中国正值白天且月出时间在17:44，故只能看到短暂的月偏食。

到了2011年1月4日，新疆地区在日落前可观测到日偏食；6月2日的日偏食发生在黎明，东北部分地区可见，沈阳、长春、哈尔滨均能看到带食日出，特别是哈尔滨，在4:01分可见食甚。6月16日有月全食，初亏于2:22，食甚在4:12，复圆于6:02。当年12月10日至11日又有月全食发生，初亏始于10日晚上20:46，食甚在22:32，复圆于11日凌晨0:19。

接下来在2012年5月21日发生日环食，广东、广西、江西、福建、浙江和台湾的部分地区可以看到环食景象，其中广州、福州、台北、香港和澳门皆能完整观测到环食过程，广州的食甚时间精确到6:09分24秒。广州需等到62年后的2074年1月27日（农历正月初一，即春节当天）才有下次日环食机会，届时食甚时间为16时10分，最大食分为0.97。此外，在6月4日又发生了一次月偏食，初亏在18:01，食甚在19:03，复圆于20:07。

之后在2013年4月26日有一次月偏食，初亏时间为3:52，食甚在4:08，复圆于4:25。再者，在2014年10月8日出现月全食，初亏开始于17:14，食甚在18:54，复圆于20:34。2015年3月20日的日全食，新疆部分地区仅能看到偏食，如乌鲁木齐，初亏在18:52，食甚在19:13，复圆在19:34。同年4月4日的月全食，初亏在18:16，食甚在20:01，复圆在21:46。

直至2016年，3月9日的日全食在中国南部地区早晨可见偏食；2017年8月8日有一次月偏食，初亏在1:23，食甚在2:21，复圆于3:19。来到2018年，1月31日的月全食（初亏19:48，食甚21:30，复圆23:11）、7月28日的月全食（初亏2:25，食甚4:22，复圆6:20）以及8月11日的日偏食（上海、南京、杭州、合肥、南昌等地只见初亏，大部分地区在日落后仍可见偏食，西部地区可见偏食全过程，西南地区能观察到复圆）相继上演。

2019年共有三次重要的天象事件，分别是1月6日的日偏食（北京、石家庄、太原、呼和浩特、西安、兰州、西宁、银川等地可见带食日出，无初亏，但其他地方清晨可见偏食全过程）、7月17日的月偏食（初亏在4:02，食甚在5:31，复圆于7:01）以及12月26日的日环食（我国大部分地区中午可见偏食）。

随后在2020年6月21日的日环食中，西藏普兰、那曲、昌都，四川南部，贵州中部，广西东北部，广东北部，福建东北部，湖南、江西、福建南部和台湾中南部下午时段可见偏食。下一次日全食将在2034年4月20日在西藏和青海西部地区可见，而2035年9月2日的那次日全食则可在北京市区亲眼目睹。

在此之后直至2020年后，中国的日食和月食观测记录如下：2020年12月14日有一次全食；2021年6月10日的环食，新疆、内蒙古及东北西部可见偏食；同年12月4日的全食；2022年4月30日的偏食以及10月25日的偏食，其中新疆西部可见偏食；2023年4月20日的环食，海南、广东、福建、台湾可见食分较小的偏食；同年10月14日的环食；2024年4月8日的日全食；10月2日的日环食；2025年3月29日的偏食以及同年9月21日的偏食；2026年2月17日的环食；同年8月12日的全食；2027年2月6日的环食以及同年8月2日的全食，西藏南部和云南可见食分极小的偏食；2028年1月26日的环食；同年7月22日的全食，广东南部、海南以及一些地区可见食分极小的偏食；直到2030年，包括内蒙古根河、黑河、伊春、鹤岗、抚远等地在内的多个城市和地区，在下午时段可见偏食。直至2040年，乃至更久远的时间，中国的不同地区还将继续经历各种类型的日食和月食天文奇观。

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