基本介紹
- 中文名：太陽系外探測器
- 類型：探測器
- 探測：太陽系外星體
- 原理：太陽風哨和宇宙射線
- 代表：旅行者號探測器
產生背景,研發歷史,設備結構,技術原理,探測進展,
產生背景
作為人類已經發射的最重要的兩枚系外探測器，旅行者號探測器已經觸及了太陽系的邊界，一個原本只存在於天文學家理論推想之中，卻從未被真正發現過的地區。科學家預計，它們很快就將離開太陽系，繼續改寫人類行為能達到最遠位置的紀錄。然而旅行者號並非人類所進行的太陽系外探索工作的全部。在它們之前，先鋒10號和先鋒11號已經踏上了沒有終點的征途。與此同時，新一代系外探測器也正在緊鑼密鼓地研製之中。除了它們，科學家還利用各種形式的望遠鏡，窺探著宇宙的秘密。中國空間技術設計研究院研究員龐之浩將旅行者1號、2號統稱為“走馬觀花似的太空飛行器”，與之同類群的還有先鋒10號、11號。這四個探測器都負載著衝出太陽系的任務。
研發歷史
旅行者號
旅行者1號則在1979年7月飛躍木星，1981年飛躍土星。旅行者2號由於飛行軌道不同，1979年3月率先到達木星上空，繼而於1980年11月飛躍土星。旅行者2號先後探測了土星、木星、冥王星後，才去探測太陽系外。旅行者號在走馬觀花後，又將探測太陽系外世界。這兩枚宇宙探測器要做的事實在太多，除了沿途不斷地給太陽系拍照外，它們還被寄予厚望，希望能在飛行過程中碰到外星智慧生命。事實上，在發射旅行者號之前，NASA還曾發射過先鋒者10號和11號兩枚宇宙探測器。它們的最終目標也是飛出太陽系。為此，這四種探測器都攜帶著“地球名片”，以期在遭遇外星智慧生命之後，能作一引見。
31年時間裡，這對“孿生兄弟”立下了赫赫功勳。正是它們對木星和土星的考察，才使得人們對這兩個大行星的認識有了很大提高。它們還發回了數以萬計的清晰照片。
不過，在它們先後訪問土星後，兩兄弟就分道揚鑣了。其中旅行者1號向上飛出了太陽系諸行星的軌道平面，目前它已經成為離地球最遠的人造天體。旅行者2號則在越過土星後，又繼續訪問了天王星和海王星。最後，它也飛出太陽系諸行星的軌道平面。不過，由於飛行軌道的不同，它多走了許多彎路。當然，兩枚旅行者號的終極使命就是衝出太陽邊界，達到更遠的距離。
先鋒10號
而發射於1972年的“先鋒10號”，如今也已飛出太陽系，但在2003年，科學家揮手與之告別時，NASA噴氣推進實驗室發現，它竟已偏離預定航向40萬千米。而發射於次年的“先鋒11號”也是“謬以千里”。
科學家們相信，如果這個偏離問題不是出在飛船本身或跟蹤站身上，而且此後別的探測器依然故我，繼續偏離，那我們就要下定決心，大力批判廣義相對論的思想根源了。有趣的是，噴氣推進實驗室的約翰·安德森之所以在上世紀70年代發現“先鋒”探測器的異常，也是為了尋找太陽系外層的未知行星。他們發現了一個比地球引力弱100億倍的力。
星際邊界探測器
設備結構
兩枚旅行者號飛船形制大體相同，重約825千克，是先驅者號的3倍多。它配有直徑3.66米的地球拋物線天線，還攜帶著用於探測宇宙線、行星磁場、行星大氣成分等11種探測器。此外，旅行者還裝備了放射性同位素熱電機組，這是供其在遠離太陽的黑暗、寒冷空間中所用的。和“先驅者”系列不同，旅行者系列攜帶的不再是簡單的“地球名片”，而是一整套記錄地球上各種典型代表意義的聲音和圖片，也就是被稱為“地球之音的”唱片。人們期望，有朝一日，它們會被宇宙中的外星智慧生命截獲。
技術原理
太陽系能在撲朔迷離中安然行走，靠的是稱為“太陽風鞘”的巨大磁場削弱宇宙射線。宇宙射線與氣候有關。進化生物學也發現，到達地球的宇宙射線強度與基因突變率等生命演化有密切關係。“研究人員正希望通過繼續觀測旅行者號所傳回的數據，獲悉異常宇宙射線和宇宙射線的強度變化。
此前，對格陵蘭島和南極冰核的研究發現，14萬年前宇宙射線強度比現在高大約20%-40%。2006年，美國科羅拉多大學的帕夫洛夫計算出：當太陽系穿過極密的星際雲時，到達地球的宇宙射線劇增，能將“太陽風鞘”壓縮到幾乎只有地球繞日軌道的大小。這樣一來，全球臭氧層將頓失四成。
“太陽風鞘”之外就是星際空間。旅行者1號將從“太陽風鞘”最薄的地方飛出去。這樣才算真正飛出了太陽系。目前，NASA預計，旅行者這兩艘飛船將至少運行到2020年。屆時，旅行者1號飛船將能夠悄悄地飛臨147個天文單位外的宇宙空間。旅行者號畢竟是以太陽系內探測為主，它們無法近距離經過任何恆星———去最近的達半人馬座α星也需要幾萬年。
探測進展
在2008年，國際系外行星探測取得的重要探測結果有：
2月14日：利用微引力透鏡方法，Gaudi等探測到距離太陽系約1500秒差距（1秒差距約為3.26光年或206265 AU）的恆星OGLE-06-109L系統的兩顆行星，質量分別為0.71個和0.27個木星質量，分別位於2.3AU和4.6AU處，其構型有些類似太陽系的木星與土星。
6月16日：利用視向速度方法，又有5顆幾個地球質量大小的行星被探測到，其中Mayor等發現恆星HD40307系統同時具有3顆行星，大小只有4.2個、6.9個和9.2個地球質量，分別位於周期為4.3天、9.6天和20.5天的軌道上。對該行星系統的動力學研究表明，這3顆行星很可能是類似地球的具有固態表面的行星。
