先驱者11号探测器:人类飞船首次抵达土星

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当探测器距离土星2,846,000公里时，

先驱者11号拍摄到了这张土星的图像。

它显示了土星和它最大的卫星泰坦（土卫六）。

（图片来自：NASA）

先驱者11号43年前掠过土星

1979年，NASA（美国宇航局）勇敢的先驱者11号（Pioneer 11）成为有史以来第一艘掠过众环围绕的土星的地球飞船。令人难以置信的是，这艘宇宙飞船在距离土星21,000公里处，还穿越了土星环的平面。

在这个过程中，先驱者11号发现了土星的一个新环——现在称之为“F”环——和两个新卫星。事实上，这艘宇宙飞船在飞越土星时几乎撞上了这两个卫星之一。

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飞向土星——并安全掠过——是一项了不起的成就。事实上，先驱者11号是真正的“先锋”，它到达了以前地球飞船从没去过的地方。

总的来说，先驱者11做了“先锋”们一直在做的事情，它为后续的太空探索奠定了基础——这其中包括两艘结构更复杂的“旅行者号”宇宙飞船，它们于1977年从地球发射，并分别于1980年和1981年访问土星。

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先驱者11号的部分工作是探测土星环附近的轨道，看看它对于即将到来的“旅行者”任务是否安全。

因此，先驱者11号穿过了土星环平面——几年后旅行者号探测器也经过了相同的位置。

先驱者号此举旨在证实这个区域是否存在可能损坏探测器的微小土星环粒子——NASA团队宁愿让先驱者11号而不是旅行者号（结构更精密）承担这些风险。

卡西尼号任务

此外，先驱者11号还在精彩的卡西尼号任务之前探了路——该任务在2004年至2017年间围绕土星运行——并在其卫星中穿梭。

可以肯定的是，卡西尼号提供了前所未有的土星及其环结构和众多卫星的壮观景象。

两艘旅行者号飞船是划时代的探索任务，而卡西尼号传回的图像也超越了任何人最疯狂的梦想。

但这一切，都是由先驱者11号铺平了道路。



这个奇特的插画描绘了“引力辅助”

（或“引力弹弓”）概念的早期尝试，

即利用行星的强大引力来改变

航天器的路径和速度。

这种机动操作现在被行星际飞船广泛使用，

以节省推进剂并降低成本。

但是，在1960年代和70年代，

这是一种全新的思维方式。

（图片来源：Pioneer：First to Jupiter，

Saturn and Beyond）

两艘先驱者号的不同任务

先后曾有两艘先驱者号飞船，另一艘被称为先驱者10号。两位先驱者都访问了木星，而先驱者11号则前往土星，研究它的环和卫星。

科学家们表示，先驱者11号使他们了解了土星的内部构成。事实上，土星的密度并不高——所以长期以来有个说法：如果你能找到足够大的海洋来容纳它，土星就会漂浮在水面上。

先驱者11号表明土星可能有一个对于外太阳系气体巨行星来说较小的核心。事实上，土星的质量只有地球的10倍，先驱者11号发现土星主要成份是液态氢。



（点击图片放大查看）

（图片来源：Secretsofuniverse）

1970年代，一场思路之争在美国太空计划中激烈展开——我们应该专注于载人航天吗？还是应该把有限的资源投入到小型、相对便宜的行星际探测器上呢？

1970年代末和80年代罕见的外行星排列位置，为人类提供了一个相对轻松地探索外太阳系的机会——利用引力辅助将航天器从一个行星发送到另一个行星。

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最终，因当时这种罕见的外行星排列位置的助阵，“小型机器人行星探测器”想法赢得了胜利。

因此，NASA开始了“先驱者任务”——以及后来更高级的“旅行者任务”——外太阳系的盛大之旅开场了。

先驱者11号（可能）仍在飞行

先驱者11号的最后一次信号传输是在1995年9月30日到达地球的。然后，就这样，它的任务光荣结束了。

但先驱者11号是当时五个航天器之一——它们的轨迹最终都会飞出我们的太阳系——因此，除非有什么东西阻挡了它（可能性极小！），否则先驱者11号现在应该仍在向外飞行，远离地球，进入太空深处。。。

此刻它应正朝着盾牌座方向疾飞，盾牌座紧挨着人马座——后者在我们银河系中心的方位。大约四百万年后，这艘飞船将在恒星天鹰座λ（Lambda Aquila）附近悄然掠过。



这是先驱者11号的轨迹，

从1974年发射到1979年与土星相遇……

直至更遥远的未来。

（点击图片放大查看）

（图片来源：NASA）



这张艺术概念图展示了先驱者10号

离开太阳系时的样子。

先驱者10号于2003年1月22日

在距地球117亿公里处向地球传递了

最后一条微弱的信息。

（图片来源：NASA）

先驱者飞船携带的牌匾

顺便说一句，就像旅行者号一样，先驱者号也将人类的信息传递给遥远的星球。它们每个都带有一个镀金的铝板，展示了人类男性和女性的裸体形象，以及几个旨在提供有关航天器起源信息的符号。

那么一个先进的外星种族能够看懂这些人类的信息吗？很难说。

但是——就像旅行者号的黄金唱片一样——先驱者号携带的牌匾也提高了人类关注自身和地球的意识。



先驱者号携带的牌匾，

卡尔·萨根帮助设计并放置在有史以来

首批两艘离开地球前往星际空间的航天器上。

（图片来源：Wikimedia Commons）



这是附着在先驱者10号上的牌匾。

这些牌匾被固定在航天器的天线支撑柱上，

这个位置可以保护它们免受星际尘埃的侵蚀。

（图片来源：Wikimedia Commons）

参考：https://earthsky.org/space/this-date-in-science-pioneer-11-swept-past-saturn/

往期回顾

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