中国首次太阳系边际探测任务将于2025年前后发射,历经漫长路程,抵达150亿公里左右的太阳系边际区域,开展科学探测和在轨试验。
太阳系边际,目前主要有两种定义:一是以太阳风控制范围作为依据,太阳风与星际介质相互作用形成的边界区域,距太阳约为80-150AU(1AU为一个天文单位,相当于一个日地距离,约1.5亿公里)。二是以太阳引力控制范围作为依据,太阳系边际位于奥尔特云附近,距离太阳约为5万-10万AU。
1977年,美国发射的“旅行者1号”和“旅行者2号”探测器,已陆续飞出日球层边缘,进入星际空间,极大地拓展了人类对太阳系天体、外日球层的认识。
中国已经启动太阳系边际探测工程论证工作,开展太阳风动力学演化及其与星际介质相互作用机制、太阳系演化与外太阳系天体分布特征等相关研究,感知地球家园深空环境,揭秘外太阳系典型天体。
太阳系边际探测工程将实现无人区探索、日球层全貌、大行星掠影、太阳系考古四大科学目标。
实施太阳系边际探测任务,首先可以对太阳系的大行星及其卫星、小行星、半人马小行星、柯伊伯带天体、彗星等天体进行探测,这对于了解人类家园、构建太阳系演化知识体系至关重要。通过对黄道云和柯伊伯带尘云、日球层结构、邻近星际介质特性及其与太阳风的相互作用、等离子体、磁场、中性成分、宇宙线等的探测,也将有助于“考古”,理解太阳系的起源和演化。
太阳系边际,目前主要有两种定义:一是以太阳风控制范围作为依据,太阳风与星际介质相互作用形成的边界区域,距太阳约为80-150AU(1AU为一个天文单位,相当于一个日地距离,约1.5亿公里)。二是以太阳引力控制范围作为依据,太阳系边际位于奥尔特云附近,距离太阳约为5万-10万AU。
1977年,美国发射的“旅行者1号”和“旅行者2号”探测器,已陆续飞出日球层边缘,进入星际空间,极大地拓展了人类对太阳系天体、外日球层的认识。
中国已经启动太阳系边际探测工程论证工作,开展太阳风动力学演化及其与星际介质相互作用机制、太阳系演化与外太阳系天体分布特征等相关研究,感知地球家园深空环境,揭秘外太阳系典型天体。
太阳系边际探测工程将实现无人区探索、日球层全貌、大行星掠影、太阳系考古四大科学目标。
实施太阳系边际探测任务,首先可以对太阳系的大行星及其卫星、小行星、半人马小行星、柯伊伯带天体、彗星等天体进行探测,这对于了解人类家园、构建太阳系演化知识体系至关重要。通过对黄道云和柯伊伯带尘云、日球层结构、邻近星际介质特性及其与太阳风的相互作用、等离子体、磁场、中性成分、宇宙线等的探测,也将有助于“考古”,理解太阳系的起源和演化。
太阳系边际是未来深空探测的重要方向之一, 将是继月球、火星及系内其他天体之后, 人类认识宇宙的新窗口。世界上只有美国的先驱者 10 号 和 11 号、旅行者 1 号和 2 号 以及新视野号,少数几次任务在完成预定目标后, 开展了星际任务拓展, 继续飞向更远的太阳系边际进行了一些探测。
近期实现100AU(1AU为日地距离,约1.5亿公里)的就位探测,远期突破1000AU的探测。
围绕2049年实现对100AU的太阳系边际探测的近期目标,可以从3个方面展开。
一是日球层鼻尖方向的探测,探测器沿黄道面附近、飞行指向天域为银河系中央方位,揭示太阳风和星际风的相互作用、异常宇宙线的产生机制。
二是日球层尾部方向的探测,探测器沿黄道面附近、飞行指向天域为背离银河系中央的方位,在飞抵太阳系边际的途中择机开展冰巨星、半人马族小天体等多目标探测。
三是日球层极区方向的探测,探测器垂直黄道面、飞行指向天域为太阳极区方位,实现太阳高纬的就位探测及恒星际物质特性探测,开展宇宙线在日球层的全日球循环机理、日球层的外部宇宙物质作用机理等研究。
近期实现100AU(1AU为日地距离,约1.5亿公里)的就位探测,远期突破1000AU的探测。
围绕2049年实现对100AU的太阳系边际探测的近期目标,可以从3个方面展开。
一是日球层鼻尖方向的探测,探测器沿黄道面附近、飞行指向天域为银河系中央方位,揭示太阳风和星际风的相互作用、异常宇宙线的产生机制。
二是日球层尾部方向的探测,探测器沿黄道面附近、飞行指向天域为背离银河系中央的方位,在飞抵太阳系边际的途中择机开展冰巨星、半人马族小天体等多目标探测。
三是日球层极区方向的探测,探测器垂直黄道面、飞行指向天域为太阳极区方位,实现太阳高纬的就位探测及恒星际物质特性探测,开展宇宙线在日球层的全日球循环机理、日球层的外部宇宙物质作用机理等研究。
这是天文测量单位,是用来测量恒星与我们之间的距离的一种长度单位,因为在我们日常生活中有很多的计量长度的单位如米、分米、厘米,但是用这些单位来衡量星球之间的距离就不实用了,书写起来很不方便,容易出现差错,这个时候便产生了三种天文计量单位,天文单位、光年、秒差距,
天文单位是以地球到太阳之间的平均距离为一个天文单位,地球围绕太阳公转的轨道是椭圆形的,所以它们之间的距离都在因为位置的变化而不同,太阳和地球的平均距离为14960万千米,也就是1个天文单位,这种计量单位在天文学中经常使用,尤其是在测量太阳系天体之间的距离时使用率更高,但要是用来测量恒星与我们之间的距离时就不好用了,
光年是指光在宇宙中传播一年的距离为1光年,是由时间和速度计算出来的,光1秒钟走进30万千米,这个距离就是1光年,它一般用来测量很大的距离,如太阳系到其它恒星之间的距离,
秒差距简单来说是一种三角视差法,地球围绕太阳公转的轨道是一个椭圆形的,如果我们把这个椭圆形的轨道以一个半径的形式把它划分出来(1AU),然后再把这一个半径为三角形的底边和我们所要观察的恒星给连接起来的三角形我们称为视差,当这个视差的角度达到1度的时候,那这颗恒星和我们连的这一条边就是1秒差距,1秒差距等于3.26光年。
天文单位是以地球到太阳之间的平均距离为一个天文单位,地球围绕太阳公转的轨道是椭圆形的,所以它们之间的距离都在因为位置的变化而不同,太阳和地球的平均距离为14960万千米,也就是1个天文单位,这种计量单位在天文学中经常使用,尤其是在测量太阳系天体之间的距离时使用率更高,但要是用来测量恒星与我们之间的距离时就不好用了,
光年是指光在宇宙中传播一年的距离为1光年,是由时间和速度计算出来的,光1秒钟走进30万千米,这个距离就是1光年,它一般用来测量很大的距离,如太阳系到其它恒星之间的距离,
秒差距简单来说是一种三角视差法,地球围绕太阳公转的轨道是一个椭圆形的,如果我们把这个椭圆形的轨道以一个半径的形式把它划分出来(1AU),然后再把这一个半径为三角形的底边和我们所要观察的恒星给连接起来的三角形我们称为视差,当这个视差的角度达到1度的时候,那这颗恒星和我们连的这一条边就是1秒差距,1秒差距等于3.26光年。
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