時間:2023-06-26|瀏覽:264
40年前,旅行者一號攜帶一臺22.4瓦的發射器離開了地球。目前,旅行者一號已經飛到太陽系的邊緣,即將進入星際空間(或已經進入),距離地球138個天文單位或者0.002光年。
由于從如此遙遠的距離傳回地球的信號會大幅度衰減,當信號到達地球時,僅剩下十億億分之一瓦的功率,需要一座口徑70米的望遠鏡才能收集到足夠強的信號。即便如此,探測器也只能以每秒160比特的速度緩慢傳回數據。
如果想要獲取比鄰星傳回的高質量數據、圖像甚至視頻,就需要一座龐大的望遠鏡,大小相當于一個小國家。但這是非常不現實的,天文學家需要找到其他方法。
100年前,愛因斯坦的廣義相對論預言了物體會扭曲周圍的時空,而質量越大,扭曲作用越強。這一預言早已被證實,天文學家利用星系的強大引力放大遠距離星光,甚至計算恒星的質量。
太陽也會扭曲經過它旁邊的光線。因此,我們可以利用太陽的引力來放大星際探測器傳回的信號,而無需安裝超大型望遠鏡或大幅增加探測器的功率。這種技術不同于《三體》中描繪的直接利用太陽本身作為信號放大器。
之前有分析推測,太陽的日冕可能會產生很多噪音。但最新研究表明,天體物理學家Michael Hippke認為這樣的計劃仍然可行。
通過計算發現,利用太陽引力透鏡的1米望遠鏡可以實現與傳統9至45公里望遠鏡相同的數據接收速率。如果使用39米的地面望遠鏡,星際探測器的發射功率需要達到百萬瓦特,這是非常不現實的。此外,利用太陽作為引力透鏡的衛星不需要任何技術改進。
兩年前,飛掠冥王星的新地平線號探測器收集到了6.25G的數據,然而傳回地球需要一年半的時間,傳輸速度非常慢。如果未來發射星際探測器前往遙遠的太空,我們當然希望能夠盡早接收完數據,早日領略太陽系外的世界,而不是花上一生的時間等待。