36年！人類終於「飛出」太陽系

36年！人類終於「飛出」太陽系

白嶄

1977年9月5日發射的「旅行者1號」探測器，在歷經36年漫長的星際旅行後，近日終於被正式確認進入了星際空間，成為首個飛出太陽系的人造探測器。

「這是一次壯舉，與麥哲倫第一次環球航行、1962年『水手2號』第一次飛掠過金星（人類第一次成功接近其他行星），以及阿姆斯特朗第一次踏上月球等一樣的壯舉。」旅行者項目首席科學家、加州理工學院物理學教授埃德·斯通說，「神秘的太陽系最後的疆界正逐漸進入視野，感謝『旅行者1號』，人類最遙遠的探索者。」

北京時間9月13日凌晨，美國宇航局（NASA）發布消息稱，1977年9月5日發射的「旅行者1號」探測器歷經36年的星際旅行，已正式確認進入了星際空間，成為首個飛出太陽系的人造探測器。

我們無從知曉，在宇宙深處是否有——或有多少智慧種族，和我們一樣，急於驗證自己並不孤單，但我們離他們，更近了一步。

孤獨的歌者

1977年，《地球之聲》（TheSoundsOfEarth）誕生，這是一張影響卻頗為深遠的唱片，由美國天文學家卡爾·薩根彙編而成。12英寸規格的唱片用銅製成，並鍍金以延長其使用壽命。作為歷史上涉獵範圍最廣的唱片，五千多年的人類文明都囊括在內：從大自然的風雨聲、鳥鳴鯨歌，到澳大利亞土著民歌、亞塞拜然風笛、中國古箏曲《高山流水》，再到巴赫、貝多芬，還有55種語言講的問候語，「來自行星地球的孩子（向你們）問好」。

遺憾的是，唱片只發了兩張。

為方便將來其他生物偶然發現這張唱片時，能夠聽到裡面的音樂和其他錄音文件，專輯中還放了一個唱針。

專輯被放到了「旅行者1號」和「旅行者2號」探測器的表面上，其正上方裝有3.7米寬的白色的通信碟作為整個架構的主導部件。如果把探測器比作一隻昆蟲，這些部分好比其「四肢」和觸鬚。探測器行駛到太陽系以外的黑暗空間時，其一側會伸出13米長的象鼻狀的磁探測器吊杆，下面的放射性同位素溫差發電器可以發電，給探測器提供動力。在探測器的另一側，也有一隻伸出的「手臂」，上面裝載著「旅行者」的「眼睛」：一排照相機、分光儀、微型探測器和其他設備。

旅行者號系列探測器項目由美國宇航局（NASA）的噴氣推進實驗室（JPL）負責。製造一個可以在太空存活多年的探測器，對上世紀70年代的JPL來說，是個巨大的挑戰，當時他們建造的最先進的探測器，也僅能在太陽系內運行幾個月而已。

「那時，這想法讓人熱血沸騰。」旅行者號系統工程師約翰·卡桑尼說，「製造出遇到故障還能運作，並且持久運轉的探測器。我們認為除了我們，別人誰都不行！」

5年的時間，JPL成功了。他們製造出的旅行者號系列探測器，即使沒有電源供給，在星際空間空曠良好的飛行環境中，它們的旅程也很可能持續數百萬年。從探測器的外觀，外星生物可以推測出人類的群體規模和智慧程度。從探測器工程的複雜程度，它們可以看出我們的技術和數學能力——至少是20世紀70年代探測器發射時的水平。

不過，在1977年初，當JPL進行旅行者號探測器的收尾工作時，卡桑尼感覺，旅行者號探測器的設計本身，還是無法告訴外星人，人類真正是什麼樣的生物——稍早完成的先驅者系列，其上相對「簡陋」的銘文鋁板同樣無法完成這一任務。

於是，卡桑尼跟薩根建議，像先驅者系列一樣，給兩艘探測器加上一些裝置，以展示我們究竟是怎樣的生物。

薩根推測說，音樂也許是與外太空生物溝通的最好方式，能增加他們對我們的了解。「其他生物能夠理解音樂的含義嗎？」薩根對此很好奇。「對他們來說，音樂中激蕩的情緒也許是一個謎。但是，如果我們要向他們傳遞有關人類的訊息的話，那麼，音樂就將是必不可少的一部分。」唱片對其他文明傳遞了什麼並不那麼重要，重要的是，他們述說了我們自己的文明。

「這是來自渺小的、遙遠的世界的禮物，它濃縮了我們的聲音、我們的科學、我們的影像、我們的音樂、我們的思想和感情。我們正努力延續自己的歲月，希望有朝一日能與你們同在。」面對浩瀚星海，時任美國總統卡特在金唱片里的問候，謙和恭順。

勤勉的攝影家

1977年9月5日，「旅行者1號」離開地球，僅比它的姊妹飛船「旅行者2號」晚了16天。

旅行者號的最初目標是巡視木星和土星，然後傳回木星大紅斑和土星環的照片。然而它們除了完成這些任務，還傳回更多意想不到的發現：木星的衛星木衛一上存在噴發的火山；木衛二冰封的地表下存在海洋的線索；土星的衛星土衛六上存在甲烷雨的跡象。

「一次又一次，旅行者號不斷呈現令人意想不到的結果，這意味著我們還有很多東西需要了解。」斯通說。

於是，勤勉的「旅行者」被賦予了更多的任務。

「旅行者2號」向「南」朝著天空中最亮的星——天狼星的方向行駛，「旅行者1號」則借土星引力為彈弓，向「北」而去，4萬年後，它將經過蛇夫座。

在漫長的旅程中，旅行者號們傳回近10萬張照片——其中一些是令世界驚艷的圖片，我們做夢都想不到的絕妙景象。這些圖片挑戰我們對氣象學、地質學的現有觀點，以至於我們得將太陽系和行星科學作為一門學科來重新理解。

1990年的情人節，「旅行者1號」收到指令，調轉鏡頭，在太陽繫上空60億公里處，以一種獨特的視角拍攝了一張行星「全家福」。

在當時，這是地球照片中拍攝距離最遠的一張，畫面中地球如滄海一粟——是茫茫如海的黑色太空中，「一個暗藍色小點」。最初，當這張照片印出來時，旅行者號科學家們誤把地球當成了光照片上一粒灰塵，險些將其擦除。

拍完這張照片，「旅行者1號」經由冥王星軌道，到2012年正式進入「弓形激波」區域——該區標誌著太陽風和銀河風邊界地帶，即太陽引力的邊緣區。不久之後，「旅行者2號」也到達這一地帶。

姊妹倆開始了「首個飛出太陽系的人造探測器」的最後爭奪。

幸運的冠軍

某種意義上講，這場爭奪中，「旅行者1號」有種近乎開外掛的幸運。

1972年發射的「先驅者10號」和1973年發射的「先驅者11號」，因為設計缺陷，在漫長的旅途中速度不斷衰減，並且逐漸偏離原定航線，最終能源耗盡與地球失去聯繫。

而「旅行者2號」的失利，則是路線設定的原因，它飛越太陽系的旅程更長——「旅行者2號」發回的數據表明，太陽系不是球形，而是一個不對稱的、凹陷的結構，或許有點像雞蛋。

確定「旅行者1號」的優勝，也曾經歷過一番激烈的爭論，科學家們一直在嘗試各種不同的檢測方法。

直到9月12日，美國艾奧瓦大學的唐·格尼特及其科研團隊，將能夠證實「旅行者1號」已經飛出太陽系的最新數據，發表在美國《科學》雜誌上。

格尼特的研究小組分析了「旅行者1號」向地球發回的數據，從電子等離子體振蕩的測量結果中發現了重大突破。「我們在數據中看到這些振蕩的時候，真的是從座位上蹦了起來——它向我們證明，飛船已經駛入一片全新的區域，時間大概是2012年8月。」

與「旅行者1號」聯絡不暢，也是難以確定它精確位置的原因之一，即便是現在，就算以光速傳送信息，「旅行者1號」與地球聯絡也要花很長時間。「現在的單程傳送時間約為17小時。」現旅行者號負責人蘇珊·多德說道，「我們周六上午發出指令，到周日下午收到反饋。」多德自20世紀80年代中期就開始從事旅行者探測器的相關工作，她把跟探測器的通信工作比作照料老年人。「有時候，它們也需要稍稍調整一下，才能聽清你所說的話！」

除非出現嚴重的工程故障，旅行者號們還會繼續向地球傳送星際空間的探測信息工作，直至2025年左右。當能量低於所需值時，地球將漸漸失去與它們的聯繫。