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陈蓝:外太阳系探索列入航天白皮书,中国将成新玩家
最后更新: 2022-01-30 13:59:44美国的“星际探测器”由约翰·霍普金斯大学应用物理实验室研制。它重860公斤,初步计划于2036年发射。它将以每小时6万公里的创纪录高速度离开地球,所以能在短短15年后到达旅行者1号花了35年才到达的日球层顶。本世纪末,它将超越旅行者号成为飞得最远的人类探测器。它的设计寿命是50年,届时将到达离开地球300天文单位(450亿公里)的地方。这是一个前所未有需要跨代规划的项目。
星际探测器。来源:NASA/APL
中国的“星际快车”由三个探测器组成。原定后年发射的第一和第二次任务采用两个小型探测器。它们飞行方向相反,将分别从鼻部(太阳前进方向)和尾部(太阳前进相反方向)飞出日球层。按计划,它们将借助地球、木星、海王星和柯伊伯带天体进行多次引力加速,并将在2049年建国100周年之际到达距地球约100天文单位(150亿公里)的日球层顶附近。探测器有化学推进和电推两种方案,可能的运载工具是长三乙或长五。不过,由于疫情影响,发射时间已相应推迟。
星际快车1、2号探测器。来源:中国科学
星际快车3号探测器。来源:中国科学
中国的第三个“星际快车”探测器计划在2030年左右发射。它是一个采用核反应堆动力的大型探测器。它的轨道则类似美国星际探测器,将垂直于太阳轨道平面,从太阳前进方向的侧面飞出日球层。我们需要突破一系列新技术,才能发展海王星轨道器采用相同的核动力航天器平台。
为了拍摄日球层的形状,中美的探测器都配备了“高能中性原子成像仪”。美国的星际探测器将从太阳前进方向的侧面飞出日球层并进行拍摄。而中国的星际快车将从前、后、侧面进行拍摄。这些不同角度的图像将帮助我们最终解开日球层形状之谜。这也将是历史上首次飞出太阳系后从外部回望我们的家园全貌,具有非凡的历史性意义,非常值得期待!
不管今后的世界发生什么变化,一个无法改变的事实是,中国正在崛起成为太阳系中的新玩家。太阳系的力量对比正在悄然发生变化。旅行者、伽利略、卡西尼孤独求败的时代已经翻篇了。不过,我们需要的耐心等待,因为外太阳系深空探索动辄以十年为单位。
在中美对峙愈演愈烈的今天,《科学美国人》文章的发表尤为难得,美国科学界展现的勇气值得肯定。其实,无论是日球层探测,还是木卫登陆、土卫直升机,或是海王星环绕,对科学家来说都同样激动人心,因为这是人类的共同进步,符合人类的共同利益。
飞出太阳日球层后回望,太阳已经变成星空中一颗点状的亮星,而地球用肉眼已经完全看不到。在这个位置上,地球上人类的恩怨和冲突已经彻底失去了意义。我们是同一个物种,要走向星辰大海,唯一的选择是精诚合作。
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- 责任编辑: 沈玉萌 
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