「旅行者」飛出太陽系了嗎？

　　□克莉斯汀 綜合

　　太空探索

　　1977年時，美國國家航天航空局（NASA）於美國佛羅里達州的卡納維爾角發射了兩艘太空探測器，於8月20日發射升空的「旅行者」2號和於9月5日升空的「旅行者」1號。如今這兩艘太空探測器都已經在太空旅行了36年。

　　今年6月30日，NASA的中文官方微博發布了一條關於「旅行者」1號最新距離的消息：「如果它是以光速前進的話，從地球出發，已走17小時10分10秒。」7月10日，NASA中文微博又發布了關於「旅行者」2號最新距離的報告：「如果以光速前進的話，從地球出發，已走了14小時2分35秒。」

　　早在去年6月，NASA已宣布，「旅行者」1號的位置已接近太陽系邊緣，目前或已飛出太陽系。今年6月，《科學》雜誌網站上又有最新消息稱，「旅行者」1號正在進入太陽系最外圍的疆域，隨時可能成為從太陽系跨入星際空間的首個人造物體。

　　眼下，無數個星際迷正密切關注著「旅行者」1號的行蹤，熱切期待著接收到它已走出太陽系的消息。

　　它現在身處何處

　　據《科學》雜誌網站上的最新消息，「旅行者」1號探測器目前距太陽約180億公里，這個距離是地球距太陽距離的125倍。

　　為什麼說這個距離已達到太陽系的最邊緣地帶了呢？

　　太陽一直在以每小時約160.93萬公里的速度發出「太陽風」，而「旅行者」可以檢測到磁場、宇宙射線以及「太陽風」中的帶電粒子的信息。美國國家航天航空局的噴氣推進實驗室早在2011年2月便收到來自「旅行者」1號探測器的信息彙報：探測器上的低能帶電粒子儀數據表明，由太陽發射的低能帶電粒子流抵達「旅行者」1號所處位置時，其速度已顯著變緩，甚至已經降為零。正是從這些跡象上看，「旅行者」1號探測器在之前的某個時刻已經抵達太陽系邊緣的「過渡區」，這個過渡區即太陽系與星際空間最後的交界處。

　　到2012年5月7日，這種現象突然加劇，同年7月初又穩定下來。科學家解釋此現象為『旅行者』1號正在穿過太陽系和星際物質的交界位。此時探測器依然能感受到來自太陽的磁場，但已經開始減弱。

　　2012年12月3日，在美加州舊金山舉行的美國地球物理聯盟會議上，科學家又提出一種可能：「旅行者」1號已進入一條「磁高速公路」，即是太陽磁場線與星際空間的磁場線相連的區域，酷似一種高速粒子通道。美國加州技術研究所的科學家愛德華·斯通說：「我們相信這裡可能是太陽系與星際空間的最後一層屏障。」

　　今年6月，《科學》雜誌上的文章認為「旅行者」1號仍未像預測中那樣走出太陽系，而只是進入了一個新的區域，但這個區域中可能存在通往另一星際空間的「大門」。研究人員認為，太陽系或許沒有邊界，而只有一個模糊的過渡區域，這個區域不完全屬於太陽系，也不是完全的星際空間，而是兩者的介面。研究人員將這個「新大陸」稱為「日鞘消耗區」。

　　它還能工作多久？

　　科幻片中曾無數次描繪地球人衝出太陽系的情形，這個情形是否真的能在未來數年內出現？NASA的研究人員樂觀地估計，這顆探測器離開太陽系「可能還需幾個月或幾年時間」。而它一旦進入星際空間，還將需要4萬年的時間才能抵達下一個行星系。

　　可惜，「旅行者」1號雖然仍在以每秒約17公里的運行速度前行，但目前它已進入「生命極限」階段。如果到2020年它仍飛不出太陽系，

　　屆時它所攜帶的儀器都將不得不被關閉，因為按照預算，到2025年時，「旅行者」1號上的核能電機便將壽終正寢。

　　完全失去電力供應後，這兩艘探測器都將沿著既有的方向在宇宙空間飄零，途中可能因為星際介質的阻力而減速。沒人知道它們的最終命運是什麼。如果「旅行者」1號不能在此之前進入新領域，可能最終只能成為遊離在外太空的一堆太空垃圾。

　　它有哪些顯著成就？

　　「旅行者」1號曾帶給人類相當多的驚喜。

　　它對木星進行拍攝，論證了科學家的許多理論想像。比如科學家據此發現，「木衛一」上的火山數量竟是地球的10倍——在「旅行者」項目之前，太陽系內唯一已知的活火山只位於地球上。

　　此外，「旅行者1號」上攜帶的那張銅質磁碟唱片，也滿載著人類對外星世界的期待。該唱片的內容是由一個已故科學家卡爾·薩根所領導的委員會精心挑選的。其中包含了各個時期和各種文化的音樂、地球的各種聲音（如風聲和海浪聲）以及116張圖像（太陽系各行星圖片及人類圖像等）。儘管被外星智能發現正在播放的唱片的可能性極低，但對卡爾·薩根而言，這正是這張唱片的「魔力」所在。這張唱片所載有的55種人類語言的問候語中，包括了四種中國語言(粵語、國語、閩南語、吳語)，問候語內容為「行星地球的孩子向你們問好」；其音樂部分也有一首中國的古琴曲《高山流水》（由伯牙作曲，管平湖演奏）。

　　如果美國航天局的測量工具最終證實「旅行者」1號飛出了太陽系，我們還將能最終得知太陽系的確切體積。而現在我們只知道它的厚度大約為0.5個天文單位(1個天文單位是地球至太陽的平均距離，約為1.5億公里)，距離太陽120個天文單位。

　　其實，即使「旅行者」1號飛不出太陽系，它也已經證明：太陽系遠比我們之前預想的要廣大。

　　它是怎麼工作的？

　　「旅行者」1號探測器屬於「太空時代」初期的產物，質量為0.77噸。它的設計利用了當時的新技術「引力加速」，主要是藉助於行星引力加速，獲得加速之後便能利用慣性持續飛行。其攜帶的核燃料電池（鈈）主要用於通訊和其他科學設備的運轉。探測器上的電腦內存只有68千位元組——與之相比，當前內存最小的蘋果iPod Nano也有80億位元組，比它的儲存空間大10萬多倍。除此以外，探測器上還攜有一個八軌磁帶錄音機（現在的飛船使用的是數字存儲器），以及一張銅質磁碟唱片。由於距離地球很遠，「旅行者」1號的無線電信號目前傳回地球需要17小時，而「旅行者」2號需要大約13小時。

　　「旅行者」1號最初的任務只是造訪太陽系裡的四顆氣體行星：木星、土星、天王星及海王星。當時剛巧遇上176年才發生一次的「行星幾何排列」，太空船隻需要少量燃料進行航道修正，就可能在最短時間內從一顆行星飛往另一顆行星。「旅行者」1號和2號均是為此任務而發射的。

　　「旅行者」1號在1979年1月開始對木星進行拍攝，1980年的11月12日又接近了土星。由於發現土星的複雜結構，並發現「土衛六」擁有濃密大氣層，控制人員便將對其他兩顆行星海王星和天王星的任務交給了「旅行者」2號，讓「旅行者」1號去接近「土衛六」繼續研究。但此次任務沒有更多發現，卻使「旅行者」1號受到了額外的引力影響，最終被吸出了「黃道面」（地球繞太陽公轉的軌道平面與天球相交的大圓）。

　　1989年，NASA指令其向銀河系中心方向進發。1990年的情人節，在離地球58億公里時，它受令「轉身」，將鏡頭對準眾行星，拍下了一系列太陽系的照片。此後，「旅行者」1號上的照相機便停止了運作。

　　2007年開始，它已在陸續關閉一些運行的儀器。到目前為止，它只保留著最後5個儀器在繼續進行磁場、宇宙射線和太陽風的相關研究。