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以人类现有航天技术,能把美国40年前发射的旅行者一号追回来吗?

 与春天同行 2018-08-02

1977年9月5日,NASA旅行者1号探测器搭乘一枚泰坦3号E火箭,从卡纳维拉尔角空军基地腾空而起,从此开启了一场漫长而伟大的太空探险。

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2012年,旅行者1号突破太阳风顶,成为第一个进入恒星际空间的人造飞行器。时至今日,孤独的“旅行者”已在太空中漂流了41年,和地球远隔212亿公里,相当于地球到太阳距离的142倍,无线电单程通讯时间要花19小时41分钟!

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随旅行者一同出发的还有一张记录地球讯息的铜质镀金唱片。如果银河系的两千多亿颗恒星存在高度发达的外星文明,且种种机缘巧合下捕获旅行者1号,外星人就可以了解唱片的内容并主动和地球人联络。

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当然也有人担忧此举有可能招致外星人入侵地球,那么以人类现有航天技术,还能把旅行者一号追回来吗?

首先旅行者1号相对于太阳的速度已达到每小时6万公里。而有史以来发射速度最快的探测器当属NASA的“新地平线”号,约为每小时5.8万公里。

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那么为啥技术更先进的新地平线的速度反而不如老迈的旅行者呢?原来旅行者1号在访问木星和土星时,先后两次借助“引力弹弓”效应加速。而新地平线号只从木星“借力”,速度自然不如前者快。当然,如果新地平线号放弃前往冥王星考察的目标,改变路线并在2030年左右从木星和土星附近飞掠而过,就有可能再次加速,在100到200年内追上旅行者1号!

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当然,追上旅行者1号简单,难的是把它带回地球。因为这个“旅者”正以每秒17公里的速度在空旷的太空中闷头直冲,举目四望连个行星的影都见不着,没有任何大质量天体能使它减速,除了用燃料让它刹车外别无他法。

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从火箭方程可知,质量这个参数对飞船至关重要,要想略微增加或降低飞船的速度,所需的推进剂重量必须以指数形式增长。要想使720千克的旅行者1号减速并转向,至少需要30吨燃料!

将30吨燃料送给旅行者1号自然还需要消耗更多的燃料,至少60艘满载燃料的新地平线号才能满足要求,而发射这个庞大的太空“舰队”需要10至15枚土星五号火箭,工程之大堪比“阿波罗登月”!

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当然我们也可以另辟蹊径,用比冲更高的等离子推进器,虽然推力比化学火箭小的多,但“遣返”旅行者1号本来就不宜操之过急——发射一枚探测器,借助巨行星的引力追上旅行者1号,成功锁定,启动离子发动机减速,过个几十年,旅行者1号无法对抗太阳的引力,自然将走上“回家”的旅程。

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接下来的事情就简单了,只需精确计算旅行者的轨道,稍加调整,使它被地球引力捕获,然后坠入大气层,扑哧一声烧成灰烬!

如此说来,还不如让旅行者1号在茫茫太空自由自在地漂泊呢!

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