哈勃望遠鏡為旅行者號的星際之旅探路

NASA的兩顆旅行者號星際探測器(Voyager)正在向太陽系外人類從未探索過的地區疾馳而去。它們沿途測量星球間神秘環境中的星際介質。哈勃望遠鏡通過測量探測器未來行進軌跡中的星際介質，為旅行者號提供航行地圖。即使在這十年內旅行者號的電量，耗盡，再也無法傳送新的數據後，天文學家們仍能通過哈勃望遠鏡的觀測來確定這些沉默的地球大使們即將前往的環境。

對哈勃望遠鏡觀測數據的初步分析揭示了一個豐富而複雜的星際生態，包括多層交織著其他元素的氫雲團。哈勃望遠鏡的數據，結合旅行者號的數據，也提供了關於太陽系如何在星際間漫遊的新觀點。

「這是個很好的機會，我們可以比較旅行者號從星際空間中實地傳回的數據和哈勃望遠鏡遠程探測的數據。」康乃狄克州衛斯理大學的研究負責人Seth Redfield說，「當旅行者號在宇宙空間中以約38，000英里/小時(6萬公里/小時)的速度前進之時，它們也在對途經的小區域進行取樣。但是我們並不知道這些小區域是典型的還是獨特的。這時，哈勃望遠鏡能給我們一個大範圍的視角，因為天文望遠鏡能涵蓋一個更為漫長而寬泛的視野。所以哈勃望遠鏡能讓我們知道旅行者號行進的每一處不同環境。」

天文學家們希望哈勃望遠鏡的觀測能夠幫助他們測定當地星際介質的物理屬性。「理想情況下，綜合哈勃望遠鏡的圖像和旅行者號實地測量的數據，就能夠得出史無前例的當地星際環境概觀。」衛斯理大學哈勃望遠鏡研究小組成員，Julia Zachary如此說道。

1月6日，小組研究成果於德克薩斯州格雷普韋恩市美國天文學會的冬季會議上發表。

NASA於1977年發射了旅行者一號和二號。兩顆探測器都探索了木星和土星的外層大氣。此後，旅行者二號還飛掠了天王星和海王星。

領頭的旅行者一號探測器如今正在探索太陽系最邊界的區域，正掠向充滿著氣體、塵埃，以及垂死恆星的噴射物的星際空間。

旅行者一號現已距離地球130億英里之遙，這使它成為了史上距離地球最遠、速度最快的人造物。在接下來的約4萬年里，在探測器不再運行，不再收集新數據之後，旅行者一號將穿越1.6光年的距離，到達位於鹿豹座的格利澤445恆星。旅行者二號，現在距離地球105億英里，將在4萬年中走過1.7光年，到達羅絲248恆星。

在接下來的十年里，兩顆旅行者號探測器將測量它們行進路線中星際空間的物質、磁場和宇宙射線。哈勃望遠鏡將用它從兩條旅行者號路徑上的「視線」中取得的數據，補足旅行者號的觀測成果，以此為它們定位星際空間的結構，包括它們的飛掠軌跡。每條「視線」都遠眺了幾光年直至最近的恆星。

哈勃望遠鏡發現旅行者二號即將擺脫圍繞著太陽系運行上千年的星際雲團。基於哈勃望遠鏡的數據，宇航員們預計這顆探測器將在第二層雲團中行進9萬年，然後進入第三層星際雲團。

雲團中物質的清單顯示，雲團中有差異小而充裕的化學元素。Redfield說：「少量的差異可能是因為雲團由不同的方式形成，或者由來自於不同區域的物質組合而成。」

從最初哈勃望遠鏡的數據分析已經得出太陽系正在穿過附近宇宙空間中的團塊物質，這可能會影響到由太陽風形成的包括太陽系在內的整個太陽風層。這個界限又稱為太陽風頂層，由太陽風推開宇宙介質而成。哈勃望遠鏡和旅行者一號對星際空間的測量數據已經越過這個邊界，到達了其他恆星的太陽風層。

「我著實被這些恆星間的互相作用以及星際空間的環境迷住了，」Redfield說，「大多數恆星之間都有這種相互作用，而且這是個動態的過程。」

在太陽從高密度的物質中移動的時候，太陽風層是被壓縮的，但是當橫行穿行過低密度區域時，太陽風層會擴展回去。這種擴展和壓縮是由系外壓力和星球風的互相作用而引起的，由充能的粒子流以及恆星周圍受到壓力的星際物質組成。

哈勃望遠鏡是NASA和歐洲宇航局的合作項目。馬里蘭州的戈達德宇宙飛行中心負責管理哈勃望遠鏡。位於馬里蘭州巴爾的摩市的太空望遠鏡科學研究所由華盛頓大學天文研究協會運行，主要負責哈勃的科學運作。作為加利福尼亞理工學院的分支的噴氣推進實驗室建造了並將繼續操作兩顆旅行者號探測器。

來源：NASA中文愛好者