穿越太阳圈，科学家发现人类离开太阳系的最佳路线

IT之家 4 月 1 日消息，我们太阳系的所有行星都被一个由太阳不断释放的带电粒子形成的巨大气泡包围着。这个气泡被称为太阳圈（heliosphere），它的边界就是我们太阳系的边界。

因此，如果我们想离开太阳系并前往其他恒星，我们就需要首先找到穿越太阳圈的方法，而一支研究团队声称已经发现了穿过这个巨大气泡的最佳路线。

太阳圈保护着其内部的所有一切，包括行星、宇航员、卫星和其他天体，免受来自太空的危险辐射伤害。然而，到目前为止，科学家们还不确定它的形状或大小。

科学家只是简单地将太阳圈定义为受太阳直接影响的区域。一些人认为这个气泡呈羊角面包状，一些人认为它呈球状，还有许多人认为它呈子弹状或沙滩球状。

之所以存在这种混淆，是因为我们身处其中就无法弄清楚一个物体的确切形状。“我们就像金鱼一样，试图从内部理解鱼缸，” 这项研究的第一作者、密歇根大学研究员莎拉・A・斯皮策 (Sarah A. Spitzer) 说。

这就是为什么包括这项研究的作者在内的全球许多科学家一直在开发任务概念，以演示星际探测器如何离开太阳圈并从外部观察它。

斯皮策补充说：“未来的星际探测器任务将是让我们第一次真正有机会从外部看到我们的太阳圈，我们的家园，并更好地理解它在局部星际介质中的位置。”

这些任务概念详细说明了所需的飞行器、有效载荷和轨迹。例如，2021 年的一份任务概念报告建议，“探测器沿着接近太阳风尾（即太阳运动方向的前方）45 度的轨迹飞行，最终将使其脱离气泡。”

然而，这项新研究声称，探测器要离开太阳圈，就必须沿着穿过太阳圈尾端侧面的路径飞行。他们比较了六个从头向尾的探测器轨迹，并发现当探测器穿过尾部离开时，可以获得最大输出并清晰地观察太阳圈的形状。

1977 年 8 月和 9 月，美国宇航局分别发射了旅行者 2 号和旅行者 1 号探测器，以研究星际空间。任务取得了成功，这些航天器成为首批穿越太阳圈的人造物体。

旅行者探测器设计使用寿命只有五年，但它们仍然在运行，截至 2024 年 3 月，它们距离地球约 150 亿英里（IT之家注：约 240 亿公里）。然而，它们已经无法探测到我们太阳的等离子体活动，因此无法提供任何有关太阳圈的信息。

约翰霍普金斯大学应用物理实验室的一份任务概念报告建议，人类应该瞄准设计使用寿命为 50 年的探测器。这样一个探测器将能提供有关太阳圈的宝贵信息，并且还可以覆盖 300 亿到 900 亿英里的星际距离。

这项研究发表在《 天文和空间科学前沿 》期刊上。

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