36年!人類(lèi)終于“飛出”太陽(yáng)系
白嶄
“這是一次壯舉,與麥哲倫第一次環(huán)球航行、1962年‘水手2號’第一次飛掠過(guò)金星(人類(lèi)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?!甭眯姓唔椖渴紫茖W(xué)家、加州理工學(xué)院物理學(xué)教授埃德·斯通說(shuō),“神秘的太陽(yáng)系最后的疆界正逐漸進(jìn)入視野,感謝‘旅行者1號’,人類(lèi)最遙遠的探索者?!?span lang="EN-US">
北京時(shí)間
我們無(wú)從知曉,在宇宙深處是否有——或有多少智慧種族,和我們一樣,急于驗證自己并不孤單,但我們離他們,更近了一步。
孤獨的歌者
1977年,《地球之聲》(The Sounds Of Earth)誕生,這是一張影響卻頗為深遠的唱片,由美國天文學(xué)家卡爾·薩根匯編而成。12英寸規格的唱片用銅制成,并鍍金以延長(cháng)其使用壽命。作為歷史上涉獵范圍最廣的唱片,五千多年的人類(lèi)文明都囊括在內:從大自然的風(fēng)雨聲、鳥(niǎo)鳴鯨歌,到澳大利亞土著(zhù)民歌、阿塞拜疆風(fēng)笛、中國古箏曲《高山流水》,再到巴赫、貝多芬,還有55種語(yǔ)言講的問(wèn)候語(yǔ),“來(lái)自行星地球的孩子(向你們)問(wèn)好”。
遺憾的是,唱片只發(fā)了兩張。
為方便將來(lái)其他生物偶然發(fā)現這張唱片時(shí),能夠聽(tīng)到里面的音樂(lè )和其他錄音文件,專(zhuān)輯中還放了一個(gè)唱針。
專(zhuān)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
旅行者號系列探測器項目由美國宇航局(NASA)的噴氣推進(jìn)實(shí)驗室(JPL)負責。制造一個(gè)可以在太空存活多年的探測器,對上世紀70年代的JPL來(lái)說(shuō),是個(gè)巨大的挑戰,當時(shí)他們建造的最先進(jìn)的探測器,也僅能在太陽(yáng)系內運行幾個(gè)月而已。
“那時(shí),這想法讓人熱血沸騰?!甭眯姓咛栂到y工程師約翰·卡桑尼說(shuō),“制造出遇到故障還能運作,并且持久運轉的探測器。我們認為除了我們,別人誰(shuí)都不行!”
5年的時(shí)間,JPL成功了。他們制造出的旅行者號系列探測器,即使沒(méi)有電源供給,在星際空間空曠良好的飛行環(huán)境中,它們的旅程也很可能持續數百萬(wàn)年。從探測器的外觀(guān),外星生物可以推測出人類(lèi)的群體規模和智慧程度。從探測器工程的復雜程度,它們可以看出我們的技術(shù)和數學(xué)能力——至少是20世紀70年代探測器發(fā)射時(shí)的水平。
不過(guò),在1977年初,當JPL進(jìn)行旅行者號探測器的收尾工作時(shí),卡桑尼感覺(jué),旅行者號探測器的設計本身,還是無(wú)法告訴外星人,人類(lèi)真正是什么樣的生物——稍早完成的先驅者系列,其上相對“簡(jiǎn)陋”的銘文鋁板同樣無(wú)法完成這一任務(wù)。
于是,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(shuō),音樂(lè )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?!捌渌锬軌蚶斫庖魳?lè )的含義嗎?”薩根對此很好奇?!皩λ麄儊?lái)說(shuō),音樂(lè )中激蕩的情緒也許是一個(gè)謎。但是,如果我們要向他們傳遞有關(guān)人類(lèi)的訊息的話(huà),那么,音樂(lè )就將是必不可少的一部分?!背瑢ζ渌拿鱾鬟f了什么并不那么重要,重要的是,他們述說(shuō)了我們自己的文明。
“這是來(lái)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(xué)、我們的影像、我們的音樂(lè )、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?!泵鎸棋呛?,時(shí)任美國總統卡特在金唱片里的問(wèn)候,謙和恭順。
勤勉的攝影家
旅行者號的最初目標是巡視木星和土星,然后傳回木星大紅斑和土星環(huán)的照片。然而它們除了完成這些任務(wù),還傳回更多意想不到的發(fā)現:木星的衛星木衛一上存在噴發(fā)的火山;木衛二冰封的地表下存在海洋的線(xiàn)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(zhù)我們還有很多東西需要了解?!彼雇ㄕf(shuō)。
于是,勤勉的“旅行者”被賦予了更多的任務(wù)。
“旅行者2號”向“南”朝著(zhù)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(wàn)年后,它將經(jīng)過(guò)蛇夫座。
在漫長(cháng)的旅程中,旅行者號們傳回近10萬(wàn)張照片——其中一些是令世界驚艷的圖片,我們做夢(mèng)都想不到的絕妙景象。這些圖片挑戰我們對氣象學(xué)、地質(zhì)學(xué)的現有觀(guān)點(diǎn),以至于我們得將太陽(yáng)系和行星科學(xué)作為一門(mén)學(xué)科來(lái)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(yáng)系上空60億公里處,以一種獨特的視角拍攝了一張行星“全家?!?。
在當時(shí),這是地球照片中拍攝距離最遠的一張,畫(huà)面中地球如滄海一粟——是茫茫如海的黑色太空中,“一個(gè)暗藍色小點(diǎn)”。最初,當這張照片印出來(lái)時(shí),旅行者號科學(xué)家們誤把地球當成了光照片上一?;覊m,險些將其擦除。
拍完這張照片,“旅行者1號”經(jīng)由冥王星軌道,到2012年正式進(jìn)入“弓形激波”區域——該區標志著(zhù)太陽(yáng)風(fēng)和銀河風(fēng)邊界地帶,即太陽(yáng)引力的邊緣區。不久之后,“旅行者2號”也到達這一地帶。
姊妹倆開(kāi)始了“首個(gè)飛出太陽(yáng)系的人造探測器”的最后爭奪。
幸運的冠軍
某種意義上講,這場(chǎng)爭奪中,“旅行者1號”有種近乎開(kāi)外掛的幸運。
1972年發(fā)射的“先驅者10號”和1973年發(fā)射的“先驅者11號”,因為設計缺陷,在漫長(cháng)的旅途中速度不斷衰減,并且逐漸偏離原定航線(xiàn),最終能源耗盡與地球失去聯(lián)系。
而“旅行者2號”的失利,則是路線(xiàn)設定的原因,它飛越太陽(yáng)系的旅程更長(cháng)——“旅行者2號”發(fā)回的數據表明,太陽(yáng)系不是球形,而是一個(gè)不對稱(chēng)的、凹陷的結構,或許有點(diǎn)像雞蛋。
確定“旅行者1號”的優(yōu)勝,也曾經(jīng)歷過(guò)一番激烈的爭論,科學(xué)家們一直在嘗試各種不同的檢測方法。
直到
格尼特的研究小組分析了“旅行者1號”向地球發(fā)回的數據,從電子等離子體振蕩的測量結果中發(fā)現了重大突破?!拔覀冊跀祿锌吹竭@些振蕩的時(shí)候,真的是從座位上蹦了起來(lái)——它向我們證明,飛船已經(jīng)駛入一片全新的區域,時(shí)間大概是2012年8月?!?span lang="EN-US">
與“旅行者1號”聯(lián)絡(luò )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(lián)絡(luò )也要花很長(cháng)時(shí)間?!艾F在的單程傳送時(shí)間約為17小時(shí)?!爆F旅行者號負責人蘇珊·多德說(shuō)道,“我們周六上午發(fā)出指令,到周日下午收到反饋?!倍嗟伦?span lang="EN-US">20世紀80年代中期就開(kāi)始從事旅行者探測器的相關(guān)工作,她把跟探測器的通信工作比作照料老年人?!坝袝r(shí)候,它們也需要稍稍調整一下,才能聽(tīng)清你所說(shuō)的話(huà)!”
除非出現嚴重的工程故障,旅行者號們還會(huì )繼續向地球傳送星際空間的探測信息工作,直至2025年左右。當能量低于所需值時(shí),地球將漸漸失去與它們的聯(lián)系。
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