Qhov cua hnub ci tuag nyob qhov twg mus ib txhis thiab nyob mus ib txhis sawv ntawm peb ib sab … Dab tsi tos cov neeg uas muaj peev xwm tsoo dhau lub heliopause thiab kov lub teeb ntawm cov hnub qub nyob deb? Lub ntsej muag ci ntsa iab ntawm Kuiper txoj siv. Ntau caum xyoo ntawm kev ya davhlau yam tsis muaj peev xwm hloov chaw tsis ua haujlwm. Sim ua kom muaj kev sib txuas lus nrog Lub Ntiaj Teb los ntawm qhov deb ntawm 200 qhov chaw ua haujlwm astronomical.
Puas yog nws tuaj yeem nrog cov thev naus laus zis niaj hnub los coj cov ciam teb nyob deb? Ya mus rau qhov twg cov xov tooj cua qhia los ntawm kev ncua ntawm ib hnub? Txawm tias lub teeb muab txoj hauv kev mus rau qhov deb deb, tab sis tib neeg lub siab mus rau tom ntej.
Dhia dhau nruab hnub nrig
30 billion kilometers. 70 xyoo ntawm kev ya dav hlau siv cov theem siab uas twb muaj lawm nrog cov tshuab ua kua. Cov chaw nres tsheb sib txuas niaj hnub no tsis tau tsim los rau kev ntoj ke mus kawm. Tom qab peb txog plaub xyoos lawm, lub xov tooj cua radioisotope tuag. Kev muab cov hydrazine hauv AMC cov kev taw qhia lub cav ua haujlwm tsis tiav. Kev sib txuas lus raug kaw, thiab qhov kev sojntsuam, uas tau tsaug zog tas mus li, yaj mus rau qhov chaw tsis muaj qhov kawg.
Txog rau tam sim no, tib neeg tau tswj hwm los tsim rau "lub hnub qub" uas tau tshaj qhov ceev thib peb cosmic thiab tau tso lub hnub ci tseg mus ib txhis.
Nov yog cov npe ntawm cov phab ej.
Tsis siv neeg interplanetary noj ntawm Pioneer series suav 10 thiab 11. Pib xyoo 1972-73. Cov "pioneer" tau mus txog thaj tsam ntawm cov ntiaj teb sab nraud, xa cov duab thiab cov ntaub ntawv tshawb fawb los ntawm thaj chaw ze ntawm Jupiter thiab Saturn rau ntiaj teb thawj zaug. Tau ua qhov kev txav chaw hauv qhov chaw nqus ntawm cov ntiaj teb loj heev, lawv tau tawm ntawm thaj av dab noj hnub mus ib txhis thiab nkag mus rau hauv kev sib ntaus sib tua tsis sib xws nrog qhov chaw thiab sijhawm.
Kev sib txuas lus nrog Pioneer 11 tau cuam tshuam hauv xyoo 1995, thaum nws twb dhau deb dhau Pluto lub orbit. Txog tam sim no, qhov kev sojntsuam tau txav deb ntawm lub Hnub los ntawm 90 AU. thiab txuas ntxiv ntawm nws txoj kev mus rau lub hnub qub ntawm Shield.
Nws tus ntxaib tau kav ntev txog peb caug xyoo hauv qhov chaw sab nrauv: cov ntaub ntawv tshawb fawb tshiab los ntawm Pioneer 10 tau xa mus rau Lub Ntiaj Teb xyoo 2002. Raws li kev suav, hauv 2012 nws yuav tsum yog ntawm 100 AU. los ntawm lub hnub Ib qho kev sojntsuam uas tau tsaug zog mus ib txhis nrog cov phaj kub ntawm lub nkoj ya mus rau Alpha Taurus. Lub sijhawm kwv yees tuaj txog - 2,000,000 AD
Tus phab ej tom ntej yog koom nrog hauv lub siab Voyager lub hom phiaj, qhov kev ntoj ke mus kawm loj tshaj plaws uas tau ua hauv kev ya dav hlau sib tham. Ob qhov kev tshawb fawb tau tsoo txoj kev rov qab rau xyoo 1977 nrog kev cia siab ntawm kev mus xyuas ib puag ncig ntawm txhua lub ntiaj teb sab nrauv. Lub hom phiaj tseem ceeb ntawm Voyager tau ua tiav qhov kev kov yeej: qhov kev tshawb fawb tshawb fawb Jupiter, Saturn, Uranus, Neptune, lawv lub nplhaib, thiab 48 lub hnub qub ntawm lub ntiaj teb loj heev los ntawm txoj kev ya mus. Thaum lub sijhawm dhau los ntawm huab huab txheej txheej ntawm Neptune, tom qab 12 xyoos ntawm kev ya dav hlau thiab 4 txhiab km ntawm kev mus ncig, qhov txawv ntawm Voyager 2 los ntawm kev suav qhov kev mus yog qhov tsis txaus ntseeg 200 meters!
Niaj hnub no, 37 xyoo tom qab lawv tshaj tawm, lawv tseem taug kev hauv hiav txwv nruab nrab, txav deb ntawm Lub Ntiaj Teb ntawm qhov deb ntawm 107 thiab 130 AU. Qhov ncua ntawm lub teeb liab xov tooj cua los ntawm Voyager 1 pawg thawj coj yog 17 teev 36 feeb. Lub zog xa hluav taws xob tsuas yog 26 watts, tab sis nws cov cim tseem tab tom mus txog lub ntiaj teb.
Lub peev xwm nco ntawm Voyager onboard computer yog 100 npaug tsawg dua li ntawm cov neeg siv mp3 niaj hnub no. Cov cuab yeej tshwj xeeb retro txuas ntxiv nws txoj haujlwm, dhau los ntawm cua daj cua dub ntawm cua daj cua dub cua daj cua dub thiab ntau caum xyoo ntawm kev ua haujlwm hauv qhov chaw qhib. Muaj ntau ntau litres ntawm hydrazine tseem ceeb tso rau hauv cov tso tsheb hlau luam, thiab lub zog ntawm lub tshuab hluav taws xob radioisotope tseem nce mus txog 270 watts. Twb dhau dhau ntawm lub hnub qub ntawm Neptune, NASA cov kws tsim tawm tau tswj kom "rov ua dua" Voyager lub khoos phis tawj hauv lub computer: tam sim no cov ntaub ntawv sojntsuam tau teev tseg nrog kev nyab xeeb ob npaug Reed-Solomon code (xav tsis thoob, thaum lub sijhawm pib ntawm Voyagers, xws li tus lej tseem tsis tau tau siv hauv kev xyaum). Thaum pib ntawm lub xyoo pua tshiab, qhov kev soj ntsuam hloov pauv mus rau txheej txheem kev tswj hwm tus cwj pwm (lub teeb tseem ceeb tau ua 353 txhiab kev kho los ntawm lub sijhawm ntawd), tab sis txhua txhua hnub nws nyuaj dua rau lub hnub ci sensor kom pom nws lub teeb ci tawm tsam keeb kwm yav dhau ntawm ntau txhiab lub hnub qub ci. Muaj kev hem thawj ntawm kev poob ntawm kev taw qhia thiab tsis muaj kev sib txuas lus nrog Lub Ntiaj Teb.
Thaum lub caij ntuj sov xyoo 2012, Voyager 1 cov cuab yeej tau kaw qhov kev poob qis ntawm qhov hnyav ntawm cov khoom cua ntawm hnub ci cua - qhov kev sojntsuam hla ciam teb ntawm lub hnub ci, tawm ntawm lub ntiaj teb. Tam sim no qhov kev sojntsuam cov cim tau cuam tshuam los ntawm lub suab tshiab, tsis tau-ua ntej-kaw suab-ntshav ntawm nruab nrab lub hnub qub.
Rau cuaj xyoo tam sim no, lub chaw nres tsheb tsis siv neeg "New Horizons", pib thaum Lub Ib Hlis 2006, tau nthuav dav qhov chaw. Lub sijhawm kwv yees tuaj txog ntawm lub hom phiaj - Lub Xya Hli 14, 2015. Cuaj thiab ib nrab xyoo ntawm kev ya davhlau - thiab tsuas yog peb hnub rau kev paub ze nrog lub ntiaj chaw nyob deb tshaj plaws.
New Horizons tau tso lub ntiaj teb ze ze nrog lub nrawm tshaj plaws ntawm txhua lub dav hlau - 16, 26 km / s txheeb ze rau Lub Ntiaj Teb lossis 45 km / s txheeb ze rau Lub Hnub, uas tau ua rau New Horizons ua lub hnub qub.
Nws tau cia siab tias tom qab dhau Pluto, qhov kev sojntsuam yuav txuas ntxiv nws txoj haujlwm nyob rau hauv qhov chaw qhib kom txog thaum nruab nrab ntawm kaum xyoo tom ntej, tau so haujlwm los ntawm lub sijhawm los ntawm Hnub Ci los ntawm 50-55 AU. Lub sijhawm ua haujlwm luv dua hauv kev sib piv nrog Voyagers yog vim lub sijhawm luv ntawm xov tooj cuaisotope "roj teeb" ua haujlwm - los ntawm lub caij ntuj sov xyoo 2015, lub zog tso tawm ntawm RTGs yuav tsuas yog 174 watts.
Ib nyuag qab ntawm "New Horizons" ya lwm qhov khoom tseem ceeb-lub zog tiv thaiv theem siab ATK STAR-48B. Theem thib peb ntawm Atlas-5 lub tsheb pib, uas tau coj New Horizons sojntsuam mus rau nws txoj kev tawm mus rau Pluto, kuj tseem tau txais qhov nrawm heliocentric thiab tam sim no yuav tawm ntawm thaj tsam ntawm lub hnub ci. Ua ke nrog nws, rau tib qho laj thawj, ob qhov ntsuas sib npaug yuav ya mus rau lub hnub qub. Theem thib ob (theem siab "Centaurus") tseem nyob hauv qhov chaw heliocentric nrog lub sijhawm ncig ntawm 2.83 xyoo.
Raws li kev suav, thaum Lub Kaum Hli 2015 STAR-48B yuav hla 200 lab km ntawm Pluto, thiab tom qab ntawd ploj mus ib txhis mus rau qhov tob ntawm qhov chaw.
Lub nkoj yuav tsaug zog thiab lub sijhawm yuav plam lub ntsiab lus rau lawv. Hauv ntau pua txhiab, tej zaum ntau lab xyoo, txhua yam khoom tsim los ntawm tib neeg no yuav mus txog hnub qub. Tab sis cov kws tshawb fawb tau txaus siab rau qhov muaj peev xwm tsim OPERATING spacecraft muaj peev xwm txuas ntxiv ua haujlwm hauv qhov chaw nruab nrab hnub qub rau ncua sijhawm ntxiv, txav mus deb ntawm Lub Hnub nyob deb ntawm ntau pua lub astronomical units.
TAU project
TAU (Ntau txhiab astronomical units). Lub tswv yim xyoo 1987, uas koom nrog xa chaw nres tsheb tsis siv neeg nyob deb li ntawm 1/60 lub teeb xyoo los ntawm Tshav. Lub sijhawm kwv yees mus ncig yog 50 xyoo. Lub hom phiaj ntawm kev ntoj ncig: kev tsim kho lub dav hlau loj nrog lub hauv paus ntawm 1000 AU, ntsuas qhov tseeb ntawm qhov nrug mus rau lub hnub qub, suav nrog cov uas sab nraud peb lub galaxy. Cov haujlwm thib ob: kawm txog thaj tsam heliopause, daws qhov teeb meem ntawm kev sib txuas lus nyob deb qhov chaw deb, pov thawj ntawm kev tshaj tawm txoj kev xav ntawm kev sib raug zoo.
Lub zog hluav taws xob ntawm kev sojntsuam yog lub tshuab ua kom muaj zog me me nrog lub zog cua sov ntawm 1 MW. Ion cav nrog lub neej ua haujlwm 10 xyoo. Cov kws sau ntawv ntawm TAU txoj haujlwm tau ua tshwj xeeb los ntawm cov thev naus laus zis uas muaj nyob rau lub sijhawm ntawd.
Tam sim no, cov ncauj lus kom ntxaws tshaj plaws thiab ua tau ntawm txoj haujlwm ntoj ke mus kawm yog lub Innovative Interstellar Explorer. Kev soj ntsuam me me uas nqa 35 kg ntawm cov cuab yeej siv tshawb fawb ntawm lub nkoj thiab nruab nrog peb RTGs thiab qhov chaw sib txuas lus uas muaj peev xwm muab kev sib txuas lus ruaj khov nrog Lub Ntiaj Teb los ntawm qhov deb ntawm 200 AU.
Kev siv nrawm siv lub foob pob hluav taws ua kom nrawm nrawm ntawm cov roj siv roj, lub zog ua kom lub zog nyob ib puag ncig Jupiter thiab ion thrusters, uas cov kua dej ua haujlwm yog xenon. Tag nrho peb ntawm cov thev naus laus zis no muaj thiab tau pov thawj zoo hauv kev coj ua.
Marching ion engine ntawm Deep Space-1 sojntsuam
Ib lub tshuab ion xav tau ob yam: ua haujlwm ua kua (roj) thiab ntau lub zog hluav taws xob ntau kilowatts. Vim tias kev siv tsis zoo ntawm qhov nruab nrab ua haujlwm, lub tshuab ion tuaj yeem ua haujlwm tsis tu ncua rau kaum xyoo. Alas, nws lub zog tseem yog qhov tsis txaus ntseeg - kaum feem ntawm Newton. Qhov no tsis txaus txaus rau kev tshaj tawm los ntawm lub ntiaj teb saum npoo av, tab sis nyob rau qhov tsis muaj lub ntiajteb txawj nqus, vim yog kev ua haujlwm mus sij hawm ntev thiab qhov siab tshwj xeeb, xws li lub cav muaj peev xwm ua kom nrawm rau kev sojntsuam mus rau qhov nrawm.
Hauv Lub Hom Phiaj Kev Tshawb Fawb Interstellar Explorer, siv peb txoj hauv kev nrawm, cov kws tshawb fawb vam tias yuav ua kom nrawm dua qhov kev sojntsuam mus rau qhov nrawm ntawm 35-40 km / s (ntau dua 4 AU ib xyoos). Qhov no yog qhov siab tshaj plaws los ntawm cov txheej txheem niaj hnub siv tshuab raj (Voyager 1 muaj cov ntaub ntawv ntawm 17 km / s), tab sis nws muaj peev xwm ua tau zoo hauv kev xyaum siv cov tshuab hluav taws xob niaj hnub no thiab muaj peev xwm siv hluav taws xob ntau zog tsim hluav taws xob.
Kev tshawb fawb raws li Innovtive Interstellar Explorer txoj haujlwm tau ua los ntawm NASA cov kws tshaj lij txij li xyoo 2003. Thaum xub thawj, nws tau xav tias qhov kev sojntsuam yuav pib rau xyoo 2014 thiab mus txog nws lub homphiaj (txav 200 AU los ntawm Tshav) xyoo 2044.
Alas, lub qhov rais pib ze tshaj plaws tau ploj mus. Txoj haujlwm soj ntsuam lub hnub qub tsis yog qhov haujlwm tseem ceeb tshaj rau NASA (tsis zoo li qhov tseeb ntawm Mars rovers, cov chaw sib tham sib tham thiab Webb qhov chaw tsom iav tsom iav uas tab tom tsim).
Cov xwm txheej zoo rau kev tshaj tawm lub hnub qub sojntsuam tau rov ua dua txhua 12 xyoos (vim xav tau los ua tus tswj hwm hauv Jupiter lub ntiaj teb lub ntiajteb txawj nqus). Lub sijhawm tom ntej "lub qhov rais" yuav qhib rau xyoo 2026, tab sis nws nyob deb ntawm qhov tseeb tias lub sijhawm no yuav siv rau nws lub hom phiaj. Tej zaum qee yam yuav raug txiav txim siab los ntawm 2038, tab sis lub tswv yim ntawm Innovative Interstellar Explorer yuav zaum dhau los tsis dhau lub sijhawm ntawd.
Twb tau dhau los, cov kws tsim txuj ci tseem tab tom ua haujlwm ntawm cov hluav taws xob hluav taws xob hluav taws xob (VASIMR), cov tshuab hluav taws xob magnetoplasma-dynamic thiab lub tshuab Hall. Cov kev hloov pauv ntawm lub tshuab hluav taws xob foob pob hluav taws no tseem muaj qhov siab tshwj xeeb, piv rau cov neeg ntaus. tsis. ion thrusters, tab sis lawv muaj peev xwm txhim kho qhov kev txiav txim ntawm qhov muaj zog ntau dua - piv txwv li ua kom lub nkoj mus rau qhov tshwj xeeb nrawm hauv lub sijhawm luv.
