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以人類現有航天技術,能把美國40年前發射的旅行者一號追回來嗎?

1977年9月5日,NASA旅行者1號探測器搭乘一枚泰坦3號E火箭,從卡納維拉爾角空軍基地騰空而起,從此開啟了一場漫長而偉大的太空探險。

2012年,旅行者1號突破太陽風頂,成為第一個進入恆星際空間的人造飛行器。時至今日,孤獨的「旅行者」已在太空中漂流了41年,和地球遠隔212億公里,相當於地球到太陽距離的142倍,無線電單程通訊時間要花19小時41分鐘!

隨旅行者一同出發的還有一張記錄地球訊息的銅質鍍金唱片。如果銀河系的兩千多億顆恆星存在高度發達的外星文明,且種種機緣巧合下捕獲旅行者1號,外星人就可以了解唱片的內容並主動和地球人聯絡。

當然也有人擔憂此舉有可能招致外星人入侵地球,那麼以人類現有航天技術,還能把旅行者一號追回來嗎?

首先旅行者1號相對於太陽的速度已達到每小時6萬公里。而有史以來發射速度最快的探測器當屬NASA的「新地平線」號,約為每小時5.8萬公里。

那麼為啥技術更先進的新地平線的速度反而不如老邁的旅行者呢?原來旅行者1號在訪問木星和土星時,先後兩次藉助「引力彈弓」效應加速。而新地平線號只從木星「借力」,速度自然不如前者快。當然,如果新地平線號放棄前往冥王星考察的目標,改變路線並在2030年左右從木星和土星附近飛掠而過,就有可能再次加速,在100到200年內追上旅行者1號!

當然,追上旅行者1號簡單,難的是把它帶回地球。因為這個「旅者」正以每秒17公里的速度在空曠的太空中悶頭直衝,舉目四望連個行星的影都見不著,沒有任何大質量天體能使它減速,除了用燃料讓它剎車外別無他法。

從火箭方程可知,質量這個參數對飛船至關重要,要想略微增加或降低飛船的速度,所需的推進劑重量必須以指數形式增長。要想使720千克的旅行者1號減速並轉向,至少需要30噸燃料!

將30噸燃料送給旅行者1號自然還需要消耗更多的燃料,至少60艘滿載燃料的新地平線號才能滿足要求,而發射這個龐大的太空「艦隊」需要10至15枚土星五號火箭,工程之大堪比「阿波羅登月」!

當然我們也可以另闢蹊徑,用比沖更高的等離子推進器,雖然推力比化學火箭小的多,但「遣返」旅行者1號本來就不宜操之過急——發射一枚探測器,藉助巨行星的引力追上旅行者1號,成功鎖定,啟動離子發動機減速,過個幾十年,旅行者1號無法對抗太陽的引力,自然將走上「回家」的旅程。

接下來的事情就簡單了,只需精確計算旅行者的軌道,稍加調整,使它被地球引力捕獲,然後墜入大氣層,撲哧一聲燒成灰燼!

如此說來,還不如讓旅行者1號在茫茫太空自由自在地漂泊呢!


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