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为什么要去深空?

日期:2020-07-29 【 来源 : 万博体育网址周刊 】 阅读数:0
作者|朱国顺


  7月27日,天问一号探测器在飞离地球120万公里的深空,向故土投来深情一瞥,利用光学导航敏感器对地球、月球成像,获取了清晰的地球与月球罕见合影。在这张从120万公里外获取的黑白合影中,地球与月球一大一小均呈白皙新月状,镶嵌在暗黑色的宇宙间,交相辉映,惊艳绝伦。

  这张独特的照片,生动展现了中国进入深空探测时代的唯美而又崭新境界。

  为什么要去深空?7月23日长征5号发射之后,许多人就提出了这样一个问题。能解释这一切的,或许就是那个诗意的回答:因为星辰大海,就在那里等待我们。

  广义来说,对地球以外天体开展的空间探测活动,都可以称为深空探测。这当中,只有对地球的卫星月球的探索,相对比较成熟。阿波罗载人登月、中国嫦娥探测器到达月球背面,都是具有广泛影响的事件。

  有着更为重要标志性意义的,则是真正离开地球引力范围的深空探测,这是人类跨出地球摇篮的重要一步,也是向着更浩瀚星海奋进的起点,有着非比寻常的意义。

  离开地球引力的深空探测,实际上非常困难。7月23日发射的天问一号,选择了火星离地球最近的时候开始旅程,5600万公里的路程,要花半年多时间。高达每秒30万公里的电波速度,也无法对探测器进行实时遥控,只能依靠事先精心设计的运行轨迹,孤独地飞向深空中太阳系另一个行星。

  太阳系包括有太阳和8个行星、67个卫星以及至少50万个小行星,直径大约为90亿公里。目前有意义的深空探测,也仅限于太阳系内,因为地球距离太阳1.5亿公里,从这个有人类活动的星球出发,且不说其间有无数难以解决的难题,即使能径直向太阳系边界飞行,也至少需要15年才能飞离太阳系。飞离太阳系后,一个更加广阔的星辰大海会展现在面前,探测器一头扎进的,将是更加浩瀚的银河系。

  138亿年前宇宙大爆炸之后不久,诞生了银河系,时间距今天约125亿年。银河系大体上是由恒星、尘埃和气体组成的扁平盘状构造,通常称之为银盘。银盘外形如薄透镜,以轴对称形式分布于银心周围,其中心厚度约1万光年,不过这是微微凸起的核球的厚度,本身的厚度大约为2000光年,直径将近16万光年。

  银盘是银河系的主要组成部分,它拥有四条清晰明确且相当对称的旋臂,每条旋臂相距4500光年。太阳系位于猎户座旋臂靠近内侧边缘的位置上,距离银河系中心约2.64万光年。银河系中像太阳这样的恒星,大约有1200亿颗。

  根据这样的描述,我们可以想象一架探测器飞离太阳系后,一头扎进的会是一个何等无垠的星海。这个时候,距离的计量单位只能用光年来计算了,因为如果还是用每秒16.7公里的第三宇宙速度来计算的话,实在太微不足道了。

  且以我们现在能够想象的最高速度每秒30万公里的光速来计算,探测器飞离太阳系后,假如对太阳系所在的猎户座旋臂厚度进行探测,需要2000光年;从所在的猎户座旋臂去隔壁的另一条旋臂旅游,需要4500光年;如果想去银河系中心看看,那需要2.64万光年;而假如突发奇想在银盘中横向走一回,那就需要16万光年。更具有挑战性的,是一切顺利走遍银河系之后,还会有更浩瀚的河外星系在等着。

  我们现在能够描绘的深空探测,就是有着这样广阔的未来。最新研究认为,宇宙直径为1560亿光年,可观测的宇宙年龄大约为138.2亿年。这一切,未来都可以归类为深空探测的范畴。

  为什么要去深空?因为这是一个近乎于梦想的使命,有一个无比浩瀚的星辰大海在等待着我们迈出第一步。正如10万年前人类祖先从树上来到地面一样,如果没有最初迈出的第一步,就不会有今天地球高度发达的文明。

  7月23日奔向火星的天问一号,是我们开始漫漫征途迈出的第一步。

  这是代表着人类意志的一步。

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