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微生物学的先驱者

微生物学的先驱者

微生物学的先驱者范文第1篇

关键词:稠油油藏 降低粘度 方法研究

稠油是沥青质和胶质含量较高、粘度较大的原油。因其稠密度大,也叫做重油。稠油是与稀油对比而言的,稀油在地下可以像水一样流动,开采时非常方便。而稠油的粘度有的高达每秒几百万毫帕,所以很难流动,流动性差、黏稠度大,造成了很难以从地下开采。但是我国稠油的储量又相当巨大,有十六亿之多。降低稠油的黏稠度,提高其流动性成为摆在石油人面前的课题。本文就稠油的开采方法谈几点问题。

一、微生物驱油在稠油开采中的应用

微生物驱油是指将细菌等微生物放入油层中,使其在油藏环境中繁殖,随着细菌的生长代谢,起到降低原油高碳链烃含量和原油黏度的效果,从而便于开采。

利用微生物方法采油主要包括生物表面活性剂驱油技术和微生物降解技术驱油两种方法。

1. 生物表面活性剂驱油技术。所谓生物表面活性剂,就是指微生物在一定环境下生长,所分泌和排出体外的代谢物,这些代谢物具有表面活性。其一有化学表面活性剂的共同特性,其二具有稳定性强、抗盐性好、可降解、无污染、无毒性的特点,而且成本低,不易受温度条件的影响。目前有地面法和地下法两种,地面法是指在地面上将生物表面活性剂培养好,注入油藏之中;地下法是指将生物表面活性剂注入地下,在岩石中就地培养微生物的方法。

2. 微生物降解技术驱油。是利用微生物降解技术把稠油中的重质组(如沥青)进行降解,降低粘度,便于开采的技术。其原理主要是使用氮添加剂、磷盐和氨盐充气水使稠油层中的微生物活化。生成的二氧化碳增强对稠油的溶解;生成有机酸改善稠油的性质,生成的生物聚合物将稠油分散为滴形,从而改善稠油粘度。

二、热力采油在稠油开采中的应用

1.蒸汽驱在稠油开采中的应用

蒸汽驱工作原理是降低稠油粘度,提高原油的流度。是目前油田大规模工业化应用的热采技术,效果良好。目前蒸汽驱对于稠油的开采来讲,技术最为先进的一种是蒸汽辅助重力泄油技术。它是开发稠油乃至超稠油的一项前沿科学技术,其工作原理是向注汽井中注入蒸汽,蒸汽向上超覆在地层中从而形成蒸汽腔,蒸汽腔向上面和侧面扩展,同油层中的稠油进行热交换,加热后的原油和蒸汽冷凝水依靠重力的作用流至下面的水平生产井中,从而开采出来。具体来讲,蒸汽辅助重力泄油要通过注汽井(位于采油井的上部)和采油井来实现。首先要为油层预热,以便实现注采井之间的热连通,使油层温度能够达到原油可流动温度。形成热连通后,由注汽井连续不断地向油层注入高干度蒸汽,使高干度蒸汽在地层中形成蒸汽腔,再利用蒸汽腔向上及侧面移动,同油层中的稠油发生热交换后,依靠重力作用而产出。

2.蒸气吞吐在稠油开采中的应用

蒸汽吞吐在稠油开采中优势明显:工艺比较简单,施工快捷,收效明显,不需特别试验即可应用在生产井的作业之中。其工作方法是对于稠油进行加油,使其粘度下降,降低界面张力,改善液阻和气阻,使流动阻力减小。油层如果压力较高,通过加热,可使稠油的弹性能量变为驱动能量释放出来。经过高温蒸汽的作用,使油层孔隙体积减小,增加产量,还可以有效减少污染,起到解堵作用。蒸汽吞吐应用范围广,属于单井作业,适应于稠油油藏的各种地质条件。

3.其它热力开采方法

除了上述所谈的热力开采方法之外,还有许多热采措施:如:燃烧层驱、高温聚合物驱、在注蒸汽和聚合物结合的方式、在煤层加热法、向活性水驱、注热段塞、注蒸汽加溶剂、注热碱水等多种热力方式降低稠油粘度,提高原油开采率的方式。

三、化学采油法在稠油开采中的应用

通过化学驱油的方法对稠油油藏进行开采也是一种重要的提高采收率的方法,效果可以达到百分之八十以上。化学驱油的方法主要两种。一是采用表面活性剂驱油,把较低浓度的表面活性剂胶团溶液注入稠油油井之中降低其粘度;一是通过微浮液驱油,将高浓度的表面活性剂(一般有多种成分构成的微乳液)注入稠油油井之中降低其粘度。两者效率最高。下面逐个分析。

1.表面活性剂驱油方法

表面活性剂驱油是把较低浓度的表面活性剂胶团溶液注入稠油油井之中降低其粘度,从而便于开采。应用表面活性剂提高采收率发展有两种不同的方法:一是注入低浓度大段塞表面活性剂溶液,降低油水界面张力,提高原油采收率;二是把小段塞高浓度表面活性剂注入油层,与原油形成微乳液,稀释稠油。目前,倾向于采用第一种。这种技术包括活性水驱、碱水驱、微乳液驱、泡沫驱、增稠水驱等。实际应用十分复杂,不管怎样,对表面活性剂的应用标准是:一是能耐高温,能耐高矿化度能阻止其他化学剂副反应的发生。二是活性剂在地层介质中扩散速度要大,在岩石表面的被吸附量要小。三要成本低。四是能够降低岩层对原油的吸附性。

2.微乳液驱油

微乳液的构成成分一般包括油、水(氯化钠溶液)、表面活性剂(一般用石油磺酸盐)和助表面活性剂(C3-C5的醇)四种,粒径约为十至一百纳米。通过对稠油的开采实验表明,微乳液可以通过增大表面活性剂浓度而达到很高的采收率,具有很高的驱油效率。其中,相微乳液的驱油效率能达百分之百,效果特别好。微乳液驱油的机理很复杂,其发展方向是通过改变微乳液配方,来减少表面活性剂损失,降低采油费用。从当前能源紧张程度来看,利用微乳液驱油,仍然是值得的。

对于稠油的开采来讲,关键是降低油层的黏稠度,提高原油的流动能力,使其能在油层、井筒和地面输送管道中快速流动。从目前我国的稠油开采来讲,绝大多数采用是的蒸汽吞吐和蒸汽驱等热力驱油方式。采收率也不太稳定。但对于一些小规模的稠油或特稠油油藏来讲,在地方集输上讲,则面临着输送加热、降粘的难题。因此,要针对不同的油藏情况,采取相应的对策。热力驱油较为成熟,适合大规模的油田,对于偏远地区,零散的油田来讲,采取化学方法或生物方法也是一个发展方向,其研究前景依然广阔。

四、结束语

本文围绕稠油开采难度大的问题,从生物驱油、热力驱油和化学方法驱油三种方法浅析了稠油油藏的开采问题,这些方法对于稠油或特稠油的开采来讲,各具特色,各有专长,效果不错。不论何处方法,其目的都是在井下对稠油降解,将高分子的稠油变为低分子的轻质油,使流动性增加,再开采到地面上来。希望笔者的浅显论述能为我国稠油油藏的开采贡献一份力量。

参考文献

[1]杨杰,陈丽华;利用荧光光谱进行原油测定及对比的方法[J];石油勘探与开发;2012年06期

[2]曾艳涛;宋换新;;南陵—无为地区下三叠统海相烃源岩评价与标定[J];海相油气地质;2010年04期

微生物学的先驱者范文第2篇

自从20世纪20年代美国人Beckman提出利用微生物提高原油产量的想法,到50年代矿场试验成功,美国对生物采油技术的发展做出重大贡献。50年代末到70年代,此项技术在前苏联和东欧一些国家取得了较为显著的进步。目前,美国和俄罗斯是微生物采油技术的两大研究阵地,二者都主张将微生物代谢的产物作为驱油剂使用,从而提高石油采收率,但又有所不同。美国侧重于培养筛选菌种注入油藏,在实际应用中绝大多数项目都是成功的,并在两次微生物采油经济评价中,分别使石油产量增加百分之十三和百分之十九点六。俄罗斯主张利用营养物激活原油本源微生物,大量的矿场试验表明这种方式效果十分显著。相较而论我国微生物采油技术起步较晚,60年代,胜利油田曾经开展过微生物采油的相关研究,但后来很可惜因种种原因没能够坚持到底而中途夭折。进入90年代后,方呈现出一片繁荣的景象,无论是理论实验还是实际应用都取得了巨大的进展,总体技术已经接近国际先进水平,吕振山等学者利用聚合酶链式反应技术(利用DNA在体外摄氏95度时解旋,55度时引物与单链按碱基互补配对的原则结合,再调温度至72度左右DNA聚合酶沿着磷酸到五碳糖(5'-3')的方向合成互补链,放大特定的DN段,可看作生物体外的特殊DNA复制)对多种微生物进行基因检测,并对菌种的油藏适应性、增殖地下运移能力、和增采能力进行了准确可靠的认证;微生物驱油的数学模型在雷光伦等学者的努力下也初步实现了准确化和完整化;采油微生物代谢物及其分析研究也取得了可喜的成绩,包木太等学者用力甚勤,中国有望后来居上,成为微生物采油技术最为先进的主要国家之一。

微生物采油技术标准

菌种选择标准。菌种筛选是微生物采油技术的关键,菌种选择的优劣将直接影响到采油效果的实现。目前使用的方式主要有培养基因工程采油菌和筛选自然采油菌两类。就国内情况来讲,早期目标是筛选出能够适应地层环境的菌种,它们可以提供适当的有机营养物,使微生物的生长代谢产物可以起到驱除地层中残油的作用就可以。随着技术的不断进步,菌种筛选要求亦越来越高,菌种耐温性得到较大的重视,这是因为耐温性能越好,其适用的油藏范围越广;菌种应耐矿化度,降低营养物成本。油藏环境标准。微生物的正常生长是在一定的环境条件进行的,不同的油层条件需要配置不同的微生物溶液,同样采用微生物技术也需要满足特定的油藏环境标准,主要包括温度、深度、压力、矿化度、渗透率等,有学者已统计出选择微生物处理的油层条件,在此列出,以备参考。

未来研究前景

微生物采油技术含量较高,同时也是一门新兴的交叉学科。在未来的科学研究中,笔者建议:首先,注重提高采收率的机理研究。微生物采油应用技术正日臻完善,驱油机理方面的研究尚有欠缺,仍有进一步发展的必要。其次,微生物采油数学模型的研究亦有待深入,开发模型软件,建立系统的微生物与盐水相互作用研究体系,加强微生物在孔介质中的运动规律研究。再次,加强与其他学科的交叉研究。微生物采油技术涉及到生物、石油、地质、化学等多学科的知识内容,因此,需要有关学科的专家通力合作,共同发展,相互帮助,最终使微生物采油技术的发展得到质的飞跃。(本文作者:张洪林 单位:中油国际阿克纠宾油气股份公司)

微生物学的先驱者范文第3篇

关键词:微生物驱油 采油率 驱油机理 提高效率

中图分类号:TE357.9 文献标识码:A 文章编号:1003-9082(2014)09-0311-01

油田开发中利用微生物驱油(MEOR)技术提高作业效率和原油采收率,得到了世界生物工程的界的格外关注,微生物驱油技术是利用微生物代谢物质或其本身去油方法的总称,本文从驱油微生物的类型、驱油技术以及驱油局限等方面介绍了微生物驱油的概况并做以简单分析,

一、微生物驱油技术浅析

微生物在地下不但要生成原油流动性所必须的化学物,而且要在油藏环境下繁殖增长。在微生物驱油的过程中,要经常注入营养物保持微生物的代谢作用,有时还往油藏注入可发酵的碳水化合物作为碳源。有的油藏还需要无机营养物作为细胞生长的基液或者作为有氧呼吸的另一种电子受体[1]。

微生物先在地面培养并分离和收集微生物的代谢产物,再经过加工处理再注入到油藏里驱油。注入的营养物与微生物一起促进地下微生物的增长和产生代谢产物,通过油藏降压作用、界面张力、油相降粘以及选择性堵塞高渗区来提高剩余油的流动性,使得油藏增加采收率。

二、驱油用微生物的类型

提高原油采收率的微生物工艺可以划分为两个主要类型。

1.把细菌的代谢物作为驱油剂注入地层。这与化学驱类似,其原理是利用生物表面活性剂、生物聚合物、溶剂、乳化剂等组合物,改善水的驱油性。该种类工艺复杂、设备条件要求高。(外源微生物法)

2.直接在地层中有目的的培养和发展微生物,形成具有驱油特性的细菌代谢物,依靠地层固有的营养物(糖蜜、无机化合物等)进行地球化学作用,形成细菌代谢产物(脂肪酸、乙醇、表面活性组合物、生物聚合物、二氧化碳等)。该类型的工艺简单、操作方便,是目前微生物采油技术的发展方向[2]。(又称内源微生物法)

在注微生物前,必须要确定油藏的特性,如矿化度、PH值、温度、压力和营养物情况。岩石性质也很重要。天然裂缝可能改变微生物有效进入油藏的方式,泥质的存在可能会吸收生物聚合物和生物表面活性剂,影响作用的发挥。碳酸盐会迅速与酸反应,产生更大量的有里气体,例如二氧化碳。

微生物驱油中的生物聚合性质包括在油藏环境下剪切的稳定性、高溶液黏度、与油层水配伍性、不同PH值下黏度稳定、温度、压力和对生物降解的抵抗力。细菌发酵生产的有机酸会溶解碳酸盐,大大提高灰岩油藏渗透率。有机溶剂和溶解的二氧化碳可以降低原油黏度,发酵气体能够恢复油井压力和产生气驱条件,提高轻质和常规原油的驱替效果和产量。

当油藏渗透性很好而且微生物和生物聚合物封堵了水淹区的时候,可采出剩余油。把微生物和营养物一起注入油藏、关井,便于微生物增长、堵塞渗透性高的区域,然后注水,驱动出被捕集在低渗透率部位的原油进入油井。

从技术上看,这个过程比较简单,并且也很稳定。随着水进入油藏,微生物快速繁殖,转向下一个渗透层流动,从而促进更多的微生物增长,通过营养物的调节可以控制这一过程。

日本和中国用优选的微生物菌种注入油藏进行了矿场试验,结果提高采收率高达15%~23%。检测表明,长链脂肪族烃发生降解,但是芳香族环形结构没有明显降解。

在美国开展的微生物驱油现场试验,多数是单井措施。据不完全统计,单井日产量可从1.4bbl增至2.8bbl,并保持2~6个月,秘鲁最近一次试验显示每桶增加成本$1.3~7.92[6]。(1桶(bbl)=42加仑(美制)=159升(l)。

三、微生物驱油的机理与微生物的筛选

根据研究和实际资料显示,微生物驱油的主要作用机理是可明显降低油层中油和水之间的界面张力,改善驱油效率,降低原油粘度,改善油水的流度比,对油层孔隙进行选择性封堵,提高原油采收率,其作用机理和筛选大致分为以下几点:

1.微生物驱油机理

1.1微生物粘膜及代谢产生的表面活性剂能够有效改善孔道壁面的湿润性,使粘附在地层岩石表面的原有脱离下来,从而提高洗油率。

1.2微生物代谢产物所产生的气体(CO2、CH4、H2、H2S等)能够有效提高油层压力、增加地层能量、降低原油粘度,提高原有的流动性。

1.3微生物代谢产物产生的有机酸可溶解石灰岩及岩石的灰质胶结物,从而增加岩石的渗透率和孔隙度。

1.4微生物能对原油降解,降低原油粘度。

1.5微生物繁殖活动所产生的生物聚合物可引起岩石孔隙堵塞,可改善油水流度比,提高驱油波及体积。

2.微生物的筛选

2.1菌种应以适应高温(800C)、高盐(25*104mg/1)、高油压为核心原则。

2.2菌种应对环境与人体无害。

2.3所筛选的菌种必须性能稳定,活性优良,并具有一种或多种性能。a、讲解烃类;b、能产生一定数量的表活剂、生物聚合物、有机酸及醇;c、对原油有降解作用;d、能产生较丰富的气体;e少量菌种在地层孔隙间具有较强的吸附作用并产生生物粘膜;f、能快速繁殖并具有提高原油采收率的其他性能。

四、微生物驱油的局限

微生物驱油法也有一些局限性,在现场应用中培养基效果、油藏流体毒性和造成的堵塞。另外采出石油后,必须分离出微生物生成的物。质以及微生物本身,防止发生进一步的生物作用。大部分微生物酶在细胞内,所以不得不通过相对不渗透的细胞膜才能吸附原油。

大分子的烃类不能渗透到细胞膜内,这就大大减少了微生物降解烃类的范围。因而降低了原油的产量。

微生物驱油过程可能改变油藏周围环境,同样对产生设施或地层造成不良影响。

尽管有许多微生物驱油现场试验取得了较好的效果,但其驱油过程仍然有很多不确定方面。如果确定具体目标,会增加成功几率。微生物井筒处理技术比较简单,成功率较高。利用微生物就地生成对提高采收率有益的物质,以及激活这些物质在油藏深部发挥作用是非常复杂的过程。

有效的调控微生物生长和繁殖的环境条件对于其增长很重要,但控制油藏中的微生物的活动很困难,此外,油藏条件不同,适合各自油藏条件的微生物驱油技术也不同[3]。

参考文献

[1]汪卫东,宋永亭,陈勇.微生物采油技术与油田化学剂.油田化学,2002;19(3).

微生物学的先驱者范文第4篇

关键词:纯梁采油厂;微生物驱油;单井吞吐;调剖;降粘。

目前,纯梁采油厂已经成功地应用于微生物驱油改善原油流度、单井吞吐、调剖、降粘等方面,该纯梁厂利用该技术能够经济有效地延长油田开采周期,减少废弃的枯竭油藏。该方法发展到现在,不仅对轻质原油、中质原油的开采是有效的,而且在重油的开采方面也同样具有很大的潜力。与传统的方法相比,该方法在以下几个方面更具优势:首先, 微生物驱油技术所采用的菌体多是从天然环境中获得的,没有污染,其营养物也是可分解的无毒物质;其次,MEOR方法的费用很低、运输费用很少,并且不需要对现场设备进行更多的变动。从所用的微生物来看,已被采用的方法主要包括激活油层本源微生物群落和注入能在地下起作用的外源微生物两种方法。微生物产生的许多物质与EOR过程中使用的物质类似,其产物主要有气体、溶剂、生物表面活性剂、有机酸、生物聚合物等。微生物还可以利用其降解作用将大分子烃转化为低分子量的烃,并对原油重组份进行生化活性的酶改进。MEOR提高重油采收率的机理是这些作用的综合应用。具体机理可简述如下:

⑴ 产生气体与溶剂

过去的50年里,人们使用产气和产溶剂的菌多是梭菌属细菌。这些厌氧菌会产生H2、CO2、N2、CH4等气体。这些气体和液体代谢物溶进油内,使原油粘度降低,并能到达常规气驱方式达不到的孔隙内,提高驱油效率。产生的溶剂包括丙酮、丁醇、乙醇、异丙醇及其他少量溶剂也能使原油粘度降低。产生乙醇作为助表面活性剂可与表面活性剂一起改善油的流动性。

⑵ 产生生物表面活性剂与酸

生物表面活性剂是MEOR在特定条件下生长过程中分泌并排出体外的具有表面活性的代谢产物。它可以降低油水界面张力、形成稳定的油水乳状液、改变储集层岩石的润湿性,从而增加储集层的油相渗透率。生物表面活性剂一方面具有化学表面活性剂的共性,另一方面又具有稳定性好、抗盐性较强、受温度影响小、能被生物降解、无毒、成本低等特点。微生物产生的酸类,尤其是低分子量有机酸使油相与盐水相之间的界面张力降低,并使岩石表面溶解。利用微生物就地产酸的方法可以解决诸如地层损害、油层相对渗透率低、毛细管力束缚油、结蜡、结垢等问题。

⑶ 产生生物聚合物

MEOR在地层中的增殖可产生大量的微生物,在适宜的条件下可产生不溶性的生物聚合物。两者均可封堵高渗带,改变液流方向,增大波及体积。此外,生物聚合物也应用于解决油层的底水锥进问题。通过向生产井直接注入细菌细胞和营养物,使细菌进入水驱油层并在油层孔隙的喉孔处产生聚合物,对含水层的孔隙进行有效的封堵。

⑷ 调节渗透率

就地生成的长期稳定的生物聚合物可以大大地降低多孔介质的渗透率,从而实现渗透率的调节,提高原油采收率。此外,微生物生长在水中,其代谢产物也排放在水里,因此对水的性质影响较大。主要表现在水的pH值减少、表面张力降低、水的粘度增加等。同时,微生物可明显改变水驱油毛管压力大小,降低油相在岩石表面的粘附力,使水湿油藏中水驱油毛管动力增加,减小油湿油藏中水驱油毛管阻力,从而增大油流速度,更快驱出更多毛细管中的剩余油。已见到国内外许多MEOR开采稠油的室内实验和矿场试验的报道[25-32]。从见到的文献可以看出,室内实验是成功的。矿场试验仍局限在对单井的处理,有些试验不是很成功,有些取得了很好的效果。

Singer ME等从含重油和沥青质的土样中分离出产表面活性剂的细菌,并通过富集培养筛选出能在重油中生长的菌株。在委内瑞拉Monagas油田筛选出的细菌在粘度为25000mPa.s的原油中培养可产生稳定的乳状液,降粘率达到98%。产表面活性剂的细菌使Cerro Negro油田原油的粘度从25000mPa.s降到275mPa.s。Zhang Z和Qin T发现,嗜氧菌在重油中发酵时产生的含醇液,能与粘性重油形成稳定的油水乳状液。乳状液的粘度为12-46mPa.s,重油的粘度为2344mPa.s。其与聚合物一起使用,可以使Wilmington原油的采收率达到83%。Yen T F等人采用硫杆菌属菌株从油页岩中释出油母质和沥青质。硫杆菌属的氧化硫杆菌是一种化学无机营养型细菌,它通过还原硫化物的硫酸盐溶解油页岩的无机基质并释放出有机成分。Yen T F通过14d的砂柱浸析实验,发现油页岩的重量减少36%-40%,97%的碳酸盐被去除。Ghosh S和Klass D L研究出用厌氧发酵微生物分解油页岩的方法。他们采用活性污泥作为培养物经过14d的培养后,Colorado油页岩的颗粒尺寸从2mm降到0.1mm。纯梁采油厂在稠油区块原油和地层水中分离筛选出了三株对稠油有降解作用的本源细菌,并将其应用于该区块原油模拟驱油实验研究。结果表明,水驱后的油藏中存在能降解稠油并产生羧酸、酯、醇和二氧化碳等产物的微生物。室内可通过调整培养物配方激活微生物,使采收率有较大提高;各单一菌种对原油的作用机制不同,微生物各菌种协同作用能大幅度提高原油产量。认为在经过更详细的微生物区系分析后,该区块稠油有望实现本源微生物驱。纯梁采油厂筛选出了适合其油田金108块稠油油藏的菌种LH-5。首先进行了室内实验研究,培养驯化出了适合该块的菌种,并对其生理特性及性能进行了评价。根据实验结果,在金108块3口稠油井上进行了2-3轮、8井次MEOR吞吐试验。依据菌种的活动规律和生长特性,决定注菌后关井4-7d。3口井分别注入微生物制剂0.5m3、营养液15m3和盐水15m3,关井7d,投产后3口井均处于正常生产状态,且产液量和产油量有所增加。MEOR技术是一项涉及到生物工程、地质、油藏工程、采油工程等多学科的综合技术。菌种的开发与生产及其与油藏条件的配伍性是关键因素。一些现场试验的失败正是由于没有认识到这一点,只是根据未经过验证的想法或仅仅基于实验室研究。MEOR技术除了具有其优势外,也有其自身的局限性。微生物在温度较高、盐度较大、重金属离子含量较高的油藏条件下易于遭受破坏。微生物产生的表面活性剂和生物聚合物本身有造成沉淀的危险性,并且培养微生物的条件不易把握。因此,MEOR技术的发展方向是培养耐温、耐盐、耐重金属离子的易培养菌种。据报道,一种嗜极端酶首次应用于微生物采油,这种菌能经受710C、30MPa和pH达9的油藏条件。

微生物学的先驱者范文第5篇

美国东部时间3月1日下午1时47分,美国航宇局喷气推进实验室的专家惊喜万分地收到来自先驱者10号发回的信号。“我们大喜过望,我们居然还拥有它!”首席科学家罗伯特・赫根如是说。这怎能不让人激动?到目前为止,先驱者10号已经在太空中飞行30多年,距我们约有115.2亿千米远。其实它早在1997年3月底就光荣“退役”了,但现在仍然为我们带来关于太阳系边缘的信息。“先驱者10号远比我们期望的要干得漂亮,”探测器发射组的一位老成员说道:“它能够工作这么长时间本身就是奇迹!”

旅程

先驱者10号的历程是史诗般的,其中充满了惊喜与坎坷。1972年3月2日,先驱者10号在美国发射升空,开始了它的探索之旅。它的质量为258.5千克,携带了一张很著名的“人类名片”,其上标明了地球的位置和地球文明的外貌。它是人类第一个穿越火星和木星之间的小行星带的探测器。

安全穿过小行星带又越过木星周围的强辐射区后,先驱者10号于1973年12月3日与木星相会。沿木星赤道平面从木星右侧绕过,在距木星13万千米的地方穿过木星云层,发回了第一批近距离拍摄到的木星及木星大红斑的照片,并且发现了木星磁层伸展出的巨大磁尾。这无疑为揭开木星的奥秘立下了头功。离开木星后,先驱者10号以木星的强大引力作为“跳板”,加速飞向太阳系的边缘。

经过十几年的跋涉,终于于1989年5月24日飞越冥王星轨道。冥王星是迄今所知距离太阳最远的大行星,距太阳39.87天文单位,这意味着从太阳发出的光要经过5小时27分才能照到它的表面。

眩惑

现在,先驱者10号距我们已经有大约70天文单位了,如果我们能继续接收到它微弱的信号的话,也许我们就能解开一个长期萦绕于天文学家心中的疑问:太阳风的边界在哪里?

虽然传统上把冥王星轨道看作太阳系的边缘,但这并不表明太阳系就结束于冥王星。有一些天文学家提出,太阳系的真正疆界是太阳风的边缘。我们知道,太阳每时每刻都在向外发射迅速流动的带电粒子,形成所谓太阳风。它们以每秒500千米左右的速度向外传播,可能一直延伸到距太阳75至150天文单位的地方。在这里,太阳风粒子与由尘埃和气体组成的星际物质形成一种不连续状态,在这种状态下很可能发生一些有趣的物理现象。

我们现在甚至还不能准确指出太阳风的边界到底在哪里,也对那些有趣的物理现象几乎一无所知。这都驱使着人类对此不断探索。

使命