视觉 天文

飞出太阳系:旅行者号40周年图片赏

Alan Taylor 发表于  2017-09-05 11:13

(花生卷i/译)1977年,两颗探测器从弗罗里达州的卡纳维拉角空军基地升空,飞向太阳系外层行星和更遥远的地方。8月20日旅行者2号先出发,而9月5日是旅行者1号的升空日。

在过去的40年里,旅行者1号和旅行者2号已经航行了超过100亿英里,传送回了价值连城的观察报告与图像。这一路上,它们发现了20多个新卫星,目睹了木卫一上的活火山,还给整个太阳系拍了张著名的“全家照”……最近,旅行者1号更是飞出太阳圈,成为了第一个进入星际空间的航天器。

携带着刻录了地球图像与音乐的“金唱片”,举世闻名的旅行者号是人类走得最远的使者。如今,旅行者号发射40周年之际,让我们一同回顾,航行之中的旅行者号的峥嵘往昔。

1977年,两颗探测器从弗罗里达州的卡纳维拉角空军基地升空,飞向太阳系外层行星和更遥远的地方。8月20日旅行者2号先出发,而9月5日是旅行者1号的升空日。

图片来源:NASA / JPL-Caltech

1. 1977年8月20日,旅行者2号搭乘泰坦3号半人马座飞船,从弗罗里达州的卡纳维拉角空军基地发射升空,在两周之后的9月5日,旅行者1号也成功发射。两艘航天器被送上了不同的轨道,按照路线规定,旅行者1号将比旅行者2号率先抵达行星目标——木星和土星。

图片来源:Getty / Bettmann Archive

2. 1981年8月26日,加利福尼亚州,帕萨迪纳市。任务主管Richard Laeser就旅行者2号的工作模型,给大家解释了摄像平台的操作部件。

图片来源:NASA / JPL

3. 这张照片拍摄于1975年10月29日,工程师们正在参与制作旅行者号的高增益天线。

图片来源:NASA / JPL-Caltech

4.1977年7月28日,工作人员正在检查“旅行者号金唱片”的镀镍母盘。

图片来源:Jet Propulsion Laboratory / NASA

5.两张相同的“金唱片”被分别放在了旅行者1号和旅行者2号上,地球上的故事就这样被它们带入了宇宙深处。这两张12英寸的镀金铜碟里面有来自60种语言的问候语,来自不同文化与时代的音乐样本,还有地球上各种各样自然与人造的声音。碟片里还有一些电子信息可以被先进技术文明转化为图解与相片。碟片的铝封套是用来保护唱片免受微陨石的轰击的,同时还有个提示发现者播放唱片的双重目的。因为担心封套外表面的图解会被时间侵蚀,因此封套内外都绘制了解释图表。

照片拍摄于1977年8月4日,美国佛罗里达州卡纳维拉尔角。

6. NASA的两艘旅行者号航天器要进入外太空了,它们除了金唱片之外还带了一小面美国国旗。照片上的John Casani是1977年的旅行者号项目负责人,他在发射之前将一面小小的涤纶旗帜折叠并缝在了保温层上。背景上就是还没前往发射台的旅行者2号。

图片来源:NASA / JPL

7. 旅行者1号,加入了姐妹航天器旅行者2号的队伍,在1977年9月5日搭乘着泰坦3 - 半人马号火箭升空,向着远日行星进发。

图片来源:JPL / NASA

8. 这张照片是航天器第一次拍摄到新月形的地球与月亮。照片拍摄于1977年9月18日,旅行者1号此时距离地球1166万千米。在旅行者号的眼里,月亮在画面的上方,地球的头顶上。图中的地球显示了东亚地区,太平洋西部还有一部分北极圈。拍摄这张照片时,旅行者号在珠穆朗玛峰的正上方。这张照片是由喷气推进实验室的图像处理实验室,将三张通过滤色镜拍摄的照片处理制成的。因为地球比月亮明亮很多很多,所以工作人员将月亮亮度人工加强到了地球亮度的三分之一,这样就可以清楚地看到两颗星球了。旅行者2号发射于1977年8月20日,接着旅行者1号发射于1977年9月5日,它们1979年在木星相遇,1980年和1981年又在土星两次重逢。NASA的旅行者号任务由喷气推进实验室(JPL)负责。

图片来源:NASA / JPL

9.1989年8月,音乐家Chuck Berry和天文学家Carl Sagan于旅行者2号“飞越海王星”庆祝活动的舞台。Berry的歌曲《Johnny B. Goode》是最近进入星际空间的旅行者1号和旅行者2号所携带的“金唱片”上唯一的一首摇滚歌曲。

图片来源:NASA / JPL

10.来自旅行者1号的第一张木星特写。旅行者1号最接近木星的时刻是在1979年的3月5日。

图片来源:NASA / JPL

11.这张木卫一的照片是在1979年3月2日下午4:30左右被旅行者1号拍下的,距离大约830万千米。拍下这张照片时,旅行者1号正在用相机和红外线设备对木星进行取景和探测。图中的半球是永远背朝着木星的那面。照片显示了木卫一从未被见过的细节,最小的地貌特征大约宽70千米,中间靠右一点的地方可以看到不少中间黑色,边缘明亮的圆形地区,它们大概就是木卫一上最早被发现的陨石坑。

图片来源:NASA / JPL

12.在旅行者1号的这张木卫一照片上,我们可以看到边缘处洛基熔岩湖活跃的热柱。洛基熔岩湖东南部有个心形的地貌特征,那里包含了从Pele火山喷发的沉降物。这幅拼接照片大概是从49万千米远的地方拍摄的。

图片来源:NASA / JPL

13.这张旅行者1号的拼接照片展现了木卫一的南极区域。右边十公里高的山脉叫做Haemus Mons。在其它地方,有略平坦的火山平原,被侵蚀的火山高原,还有陨石坑一样的火山口占据着整幅画面。木卫一上火山平原的主要组成成分是硫,覆盖了一层薄而并不连续的二氧化硫结晶涂层,或者是涂有硫磺冷凝物的硅酸盐(比如玄武岩)。

图片来源:NASA

14.在风的帮助下,充满活力的云带能以超过600千米的时速不间断地绕着木星大气旋转,这样的风能还可以让像“大红斑”这样的风暴气旋维持旋转。大红斑是木星南半球的巨大风暴,其大小是地球的3.5倍。在1979年1月和2月,NASA的旅行者1号航天器在向木星前进的过程中拍下了数百张照片,其中就包括这张围绕“大红斑”旋转的云层特写。图像由三张黑白底片制成。这样的观察告诉我们,在这个星球上,还有许多独特的东西值得我们去探索发现。

图片来源:NASA / JPL

15.这张木卫四上多环盆地的照片,是1979年3月6日在20万千米外的地方拍到的。左边中心所呈现的复杂圆形结构,其实跟月球和水星上的圆形撞击盆地差不多。这些盆地的内部通常被因撞击事件而造成的线性放射状的喷射物和一些山状同心圆环结构围绕。这些围绕着盆地,数量众多的圆环,跟木卫四本身的低密度甚至低内部强度是密切相关的。

图片来源:NASA / JPL

16.旅行者1号在1979年2月13日拍摄了这张木星和两个卫星(左边是木卫一,右边是木卫二)的照片。木卫一在“大红斑”上方大约35万千米处,木卫二大概在木星云带上方60万千米处。尽管两个卫星都非常明亮,但木卫一和木卫二的颜色完全不同。木卫一的赤道地区显示了两种颜色,暗橙色和一些明亮的斑点,看起来有些斑驳,而两极则更暗还带着微红。初步证据可以看出,两极地区里和之间存在着颜色变化。虽然不知道木卫一的表面组成成分,但科学家们认为很可能是盐和硫的混合物。木卫二没有那么强烈的色彩,在短波长下显得相对较暗。此时木星和航天器的距离大约为2000万千米。

图片来源:NASA / JPL

17.1979年7月9日拍摄的木星卫星,木卫二。

图片来源:NASA / JPL

18.旅行者1号和旅行者2号从闪电中接收到了无线电信号,这个信号被解释为来自持续进行着的,顺着经度延伸的低纬度雷暴。大概跟这张旅行者2号于1981年8月4日在2100万千米距离外拍摄的照片中,高亮区域上的雷暴差不多。

图片来源:NASA / JPL

19. 从这张旅行者1号拍摄的照片中,我们可以看到土卫五古老的表面上众多的陨石坑。照片拍摄于1980年12月12日,距离7.3万千米。

图片来源:NASA / JPL

20. 这张照片显示了旅行者2号关于土星星环高清晰度的视野。拍摄于1981年8月23日,距离330万千米。透过C环和B环的内部,依稀可见土星球体。 

图片来源:NASA / JPL

21. 在1980年11月16日,旅行者1号飞过土星的四天之后,它回望了土星,从一个特别的角度观察了土星和土星环的样子。照片拍摄距离530万千米,在有明亮斑块的星环里,旅行者号发现了一些辐条状的东西。土星的影子落在了星环上,我们透过几乎所有的土星环看到了一个明亮的新月形土星。

图片来源:NASA / JPL

22. 这是一张由旅行者2号所拍摄的天王星照片。在1986年1月,NASA的旅行者2号航天器近距离经过了太阳的第七颗行星——天王星。

图片来源:NASA / JPL

23. 这张天卫五的电脑处理照片由很多张高分辨率图像拼接而成。这些图像都是旅行者2号在近距离飞越天卫五时拍到的。从这张拍摄于1986年1月24日的窄角拼接照片上,我们可以看到直径约500公里的卫星上不同的地质区域。一个区域的山脊和山谷被另一个区域的边界切断,曲线型的地貌大概可以看出挤压皱褶的山脊和不少张性断层。在这之中还可以看到一些巨大的陡坡和悬崖,高度约为0.5-5公里——这可比地球上的科罗拉多大峡谷还要陡峭。 

图片来源:NASA / JPL

24. 这张天卫五的照片是旅行者2号在接近时拍下的。照片上显示了独特的“V形”图样,和划分明显的不同区域地貌。用窄角镜头拍下这张高清照片时,旅行者2号正在4.2万千米之外。

图片来源:NASA / JPL

25. 这张由四张最高分辨率图像拼接而成的照片,是天卫一在旅行者2号镜头下最清晰的样子。这些图像是旅行者号于1986年1月24日,在13万千米距离外透过滤光膜,用窄角镜头拍下的。天卫一的直径约为1200千米,表面密密麻麻的分布着直径5-10千米的陨石坑,在这张图中陨石坑距离探测器很近。

图片来源:NASA / JPL

26.1989年夏天,旅行者2号带着全人类首次领略到了海王星和其卫星海卫一的风采。这张海王星的照片是用窄角镜头透过绿色和橙色滤镜所拍下的最后一个完整行星图像合成的。图像拍摄于1989年8月20日,距离行星约700万千米,在4天20小时后,也就是8月25日,探测器抵达与海王星的最近距离。照片上显示出了“大黑斑”和陪伴着它的明亮斑点,在星体的西边,还有飞速移动的明亮云团“滑行车”,小黑斑也可以被清楚观察到。在旅行者号相机工作时,这些云团一直都在。

图片来源:NASA / JPL

27. 这张旅行者2号拍下的高分辨率彩照提供了明显证据,证明海王星上明亮的云丝确实是垂直凸起的。这些云丝出现在海王星东端北纬29°,这也是行星上阳光会与黑暗相遇的“位置线”。图像的分辨度是每像素6.8英里,云丝的宽度为31-124英里,阴影宽度为18-31英里,高度大约为31英里。

图片来源:Roger Ressmeyer / Corbis / VCG via Getty

28.旅行者2号的任务控制室在加利福尼亚州,帕萨迪纳市附近的NASA喷气推进实验室,这里也负责麦哲伦探测器和深空网络。

图片来源:Roger Ressmeyer / Corbis / VCG via Getty

29.1989年9月,旅行者2号的图像组成员Carolyn Porco(中间)和其他科学家一起在NASA的喷气推进实验室,等待着探测器传回海王星卫星崔顿的照片。

图片来源:Corbis via Getty

30. 海王星卫星崔顿的部分图像,由旅行者2号拍摄于1989年8月25日。

图片来源:NASA / JPL

31. 在这张戏剧化的照片上的,是新月形的海王星和海卫一,由旅行者2号拍摄于最接近海王星后的3天又6.5小时。此时探测器距离海王星大约486万千米,所以可辨别的最小细节大约为90千米。图片中的海王星并不是蓝色的,因为在这个高相位角度(134°),大气层前向散射的性质比吸收红光的性质更凸显。

图片来源:Getty / Bettmann Archive

32. 天文学家 Carl Sagan在新闻发布会上发言,彼时NASA公布了来自旅行者1号的最后一组图像,图像上显示的是在外部拍摄的太阳系“家族合照”。

图片来源:NASA / Corbis via Getty

33. 这张被称为“暗淡的蓝点”的地球窄角彩照,是旅行者1号拍下的有史以来第一张太阳系家族照的一部分。航天器从距离地球40亿英里,黄道上方32°的地方,拍摄了60幅画面,最后拼接成太阳系照片。在遥远的旅行者1号眼里,地球只是一个光点,即使在窄角镜头里,也小于1个像素,新月形的地球只有0.12个像素那么大。很巧的是,地球正好就在靠近太阳的一道散射光线中间。1994年,Carl Sagan曾这样描述这幅画面,“就在那里,我们的家,我们的一切。每个我们听说过的人,每个活生生的人,都在那里度过了自己的一生。我们所有的快乐与痛苦,千百个笃信的宗教、意识形态和经济思想,所有的猎人与强盗,所有的英雄与懦夫,所有文明的缔造者与毁灭者,所有的国王与农夫,所有热恋中的年轻情侣,所有充满希望的孩子,所有的父母,所有的发明家与探险家,所有充满思想的教师,所有腐败的政治家,所有的“超级明星”,所有的“最高领导人”,所有的圣徒和罪人,人类历史上所有的一切,都在那里——那颗悬浮在阳光中的尘埃里。”

照片由加利福利亚州,圣地亚哥附近的塞缪尔·奥斯钦望远镜在1998年4月22日拍摄的。

34.图片中间的这颗星球叫做AC +79 3888,又被称为Gliese 445,它在距离地球17.6光年的地方。飞离太阳系的旅行者1号航天器,此时就在驶往AC +79 3888的轨道上。大约在4000年后,旅行者1号跟它的距离会小于跟太阳的距离。

(编辑:Gonfree,Ent)

文章题图:YouTube

编译来源

The Atlantic, Voyager's 40th Anniversary

热门评论

  • 2017-09-05 11:53 天降龙虾

    外星人截获了那张唱片,咬了一口,说道:“呸,不好吃!”

    [24] 评论
  • 2017-09-07 14:58 爱抚

    我靠,都40年了, 当年程序员没偷偷埋个彩蛋, 40年后掉头往回走

    [16] 评论
  • 2017-09-05 11:36 在雨夜

    短期内,很难有这么激动人心的计划了吧。

    [13] 评论

显示所有评论

全部评论(30)
  • 1楼
    2017-09-05 11:36 在雨夜

    短期内,很难有这么激动人心的计划了吧。

    [13] 评论
  • 2楼
    2017-09-05 11:53 天降龙虾

    外星人截获了那张唱片,咬了一口,说道:“呸,不好吃!”

    [24] 评论
  • 3楼
    2017-09-05 14:12 operabug

    好像旅行者已经飞出太阳系好多次了的说

    真的想飞出太阳系,等什么时候飞出欧特云再说吧

    [1] 评论
  • 4楼
    2017-09-05 15:18 酱爆肥猪肉
    引用文章内容:飞离太阳系的旅行者1号航天器,此时就在驶往AC +79 3888的轨道上。大约在4000年后,旅行者1号跟它的距离会小于跟太阳的距离。

    看到4000年这个词突然好感慨

    [10] 评论
  • 5楼
    2017-09-05 15:56 operabug
    引用@酱爆肥猪肉 的话:看到4000年这个词突然好感慨

    额,之前不是说飞出欧特云还要3w年吗?难不成这个星星在太阳系里面?

    [0] 评论
  • 6楼
    2017-09-07 14:58 爱抚

    我靠,都40年了, 当年程序员没偷偷埋个彩蛋, 40年后掉头往回走

    [16] 评论
  • 7楼
    2017-09-07 15:26 o十二o
    引用@爱抚 的话:我靠,都40年了, 当年程序员没偷偷埋个彩蛋, 40年后掉头往回走

    40年估计当事人还不一定死 所以设定的可能是60年80年这个当口就掉头了 23333

    [1] 评论
  • 8楼
    2017-09-07 16:34 深空彼方

    安利个老纪录片吧Voyager:To the Final Frontier

    [0] 评论
  • 9楼
    2017-09-07 18:02 Roadrunner

    暴露地球的坐标真的好吗

    [4] 评论
  • 10楼
    2017-09-07 18:21 黄汇驰
    引用@wfzdm 的话:暴露地球的坐标真的好吗

    可以再骗一大笔经费,发射两个“猎手号”去追杀旅行者……一旦立项成功,估计一辈子足够骗吃骗喝了……

    [10] 评论
  • 11楼
    2017-09-07 22:13 朱雀_17019

    黯淡的蓝点,那一番发言,颇为让人感慨万千

    [2] 评论
  • 12楼
    2017-09-07 23:42 溺水的鱼儿_23075

    4000年不准确吧

    [0] 评论
  • 13楼
    2017-09-08 11:02 艾蒙多

    哈哈哈 就知道评论里会有人隐射 黑森林法制!

    [2] 评论
  • 14楼
    2017-09-08 11:06 OldRayDu

    看了这些图,真的会产生我们是什么,生命的意义是什么的念想。

    [2] 评论
  • 15楼
    2017-09-08 15:52 malong017

    人类何其渺小。。。。

    [0] 评论
  • 16楼
    2017-09-08 15:54 霸王的大陆

    我大约30年前在北京天文馆,知道有这么一颗人类探测器,在我出生的那一年被发射,并且将一直飞行下去,直至飞出太阳系。如今我和她都整整40岁了。

    或许在50-100年的未来,人类能研制出并发射速度更快的航天器,而追上她并代替她完成任务。而上面的讯息将被那时的人类回收,而不是当年期待的外星智慧生命,也是一种孤独的结果,至少证实了了太阳系内不可能存在地外智慧生命。

    [3] 评论
  • 17楼
    2017-09-09 14:36 夜里啃文字

    茫茫宇宙,粒粒尘埃。人类所认为的再伟大的事不过是漂浮在宇宙的一段旋律,慢慢消散。

    [0] 评论
  • 18楼
    2017-09-09 18:18 lxdasb1991

    吓哭了

    [0] 评论
  • 19楼
    2017-09-09 18:53 hcyd

    看了木星由远到近的图片,心里有一种说不出的感觉,感觉真的很渺小,

    [0] 评论
  • 20楼
    2017-09-10 13:47 Dora米老鼠

    人家上世纪的科技就令人震惊,到现在我们连互联网都没有,差距将越来越大。

    [3] 评论
  • 21楼
    2017-09-10 17:56 暗海之心
    引用@爱抚 的话: 我靠,都40年了,当年程序员没偷偷埋个彩蛋,40年后掉头往回走

    有程序也没燃料了啊😂

    [0] 评论
  • 22楼
    2017-09-10 23:26 anginard

    如果放几部科幻片的蓝光DVD什么的在卫星里,,外星人会以为我们的科技很发达吗?

    [1] 评论
  • 23楼
    2017-09-11 11:49 数学佛陀

    不怕三体人发现唱片吗?赶紧叫它们回来。

    [0] 评论
  • 24楼
    2017-09-11 13:00 艾蒙多
    引用@Dora米老鼠 的话:人家上世纪的科技就令人震惊,到现在我们连互联网都没有,差距将越来越大。

    我们有大局域啊

    [2] 评论
  • 25楼
    2017-09-11 14:46 虚线幻影

    为何先发射2号

    [1] 评论
  • 26楼
    2017-09-13 22:00 子444
    引用@operabug 的话:额,之前不是说飞出欧特云还要3w年吗?难不成这个星星在太阳系里面?

    4000年飞到太阳和这颗星星的中间

    [0] 评论
  • 27楼
    2017-09-15 09:10 operabug
    引用@子444 的话:4000年飞到太阳和这颗星星的中间

    那这颗星星也在太阳系里面,距离太阳8000年,欧特云距离太阳3万年

    估计4w年还差不多

    [0] 评论
  • 28楼
    2017-09-17 09:32 llincoln

    小时候科普教育就是旅行者,现在对孩子的科普教育还是旅行者,牛掰啊!

    [1] 评论
  • 29楼
    2017-09-20 20:25 安林

    诗和远方

    [2] 评论
  • 30楼
    2017-09-20 20:25 安林

    诗和远方

    [1] 评论

显示所有评论

你的评论

登录 发表评论

Alan Taylor
Alan Taylor 《大西洋》月刊高级编辑

更多科研事,扫码早知道

关于我们 加入果壳 媒体报道 帮助中心 果壳活动 免责声明 联系我们 移动版 移动应用

©果壳网    京ICP证100430号    京网文[2015] 0609-239号    新出发京零字东150005号     京公网安备11010502007133号

违法和不良信息举报邮箱:jubao@guokr.com    举报电话:18612934101    网上有害信息举报专区    儿童色情信息举报专区