你知道64亿公里外看到的地球是什么样子吗?太阳系的边缘在哪里?最远的旅行者要走多远?我们的地球在宇宙中是孤独的吗?今天,让我们跟随宇宙中最孤独的旅行者一起,探索太阳系以及太阳系之外的秘密。
旅行者号
你们知道吗,宇宙中有两个特殊的旅行者,现在正在几万亿公里外的太阳系边缘经历着一段漫长的旅行。
“旅行者”
年7月,NASA的一名实习生加里·法兰德罗在计算行星运算轨道时发现,太阳系的四个巨行星,会在20年后同时运行到太阳的一侧,如果人类发射航天器,可以一次探索四个星球。借助行星的巨大引力,航天器可以加速到前所未有的速度,极大提高探索行星的效率。这种天文现象要每年才会出现一次,如果不抓住这次机会,人类探索太阳系其他行星的机会可能就要等到百年之后了。
NASA瞬间的就意识到,这个机会十分难得,立即筹办进行一个代号名为“盛大旅行”的深空探索计划。制作一个航天器,利用行星的引力弹弓效应,一次性飞跃土星木星将人类的视野带到以前人类从未涉足到的太阳系的边疆,天王星和海王星。
随后,此计划几次改版,最终确定了两个方案,一个方案比较保守,叫做“土木泰”方案。可以一次观测土星木星,与土星最有可能产生生命的卫星泰坦星。另一个方案比较激进,从土星木星掠过后,直奔天王星和海王星。
旅行者号
最终NASA决定,两个方案同时进行。不能错失这次时机。并将它们命名为旅行者一号和旅行者二号。利用木星提供的巨大引力效应,旅行者们将会获得加速至逃离太阳系的加速度。也就是说,这两艘航天器,最终会飞离太阳系,朝着宇宙深处驶去。
“人类文明的信息”
为了向宇宙中可能存在的文明带去人类最诚挚的问候,NASA邀请了卡尔萨根,人类著名天文学家,最有名的科普作家来设计一个全人类的问候信息。这就是旅行者们所携带的两张同样的长毫米宽毫米的镀金唱片,唱片内包括幅关于地球的图像,55种语言的问候,中文系统里,闽南语的问候是“太空的朋友们,你们怎么样,你们吃了吗,如果有时间请来看看我们”
镀金唱片
除了问候语,还有各种自然界的声音和90分钟的人类文明音乐,包括中国古琴演奏大师管平湖的古琴曲《流水》,照片上还有太阳相对于已知14个脉冲星的位置,这样任何一个文明找到其中的一个,都可以以此来推断唱片的来源地。唱片的封装采用同位素铀的超纯样品制成。地外文明可以通过放射性年代测定法来确定唱片的年龄。
“踏上旅途”
年8月20日,美国佛罗里达州,旅行者二号先行起飞,16天后旅行者一号也随之升起。这个人类有史以来最复杂最遥远的太空探索任务正式启动。但是刚开始就好像不太顺利,旅行者二号在起飞的时候有一个方向的推进器指向错误的位置,将推进器喷在了航天器上,使航天器偏离了方向。在调整过程中,红外辐射计、光谱仪、干涉仪、成像仪都遭到了不同程度的损害,最终造成了主无线电接收器永久损坏,只能使用备用接收器。而旅行者一号,同样不太顺利。由于发射火箭的问题,火箭有一部分推进器没有点燃,导致火箭的速度不够快,差一点就没有突破地球引力,坠落太平洋。
旅行者发射
在经历了提心吊胆的启程之后,两个旅行者都开始了各自的旅程。
年1月,经过15个月的航行,由于航行轨道不同,旅行者1号虽然晚发射16天,却率先到达木星。旅行者们在土星和木星系统内,带来了人类前所未有的新发现。过去人类从来不知道木星也有星环,但是旅行者带来的信息表明,木星被一个只有30公里宽的细环环绕。
木星“大红斑”风暴的移动速度达到了米每秒。说明了持续几个世纪的木星大风暴正在发生变化,它很可能逐渐消失。木星的卫星艾奥上,有着喷射高达公里的火山爆发,这是已知太阳系内最强烈的火山爆发。
木星
在穿越过木星辐射带时收到了高能辐射,旅行者一号因机载时钟减慢导致它的两台计算器失去同步数据的能力,照相系统也受到了损害。
旅行者们随后又来到了土星。土星的卫星泰坦星,是太阳系里唯一一个有大气层的卫星。电影“复仇者联盟”里灭霸的家乡就是这里。泰坦星上有分明的四季,它的空气中含有氮和甲烷分子,这颗卫星很可能就是地球几十亿年前的样子。
泰坦星是最有可能出现生命的星球,说不定人类苦苦寻找的地外文明可以从泰坦星上寻得蛛丝马迹,毕竟这里的环境和地球太相似了。科学家们推断,就算此时的泰坦星不适宜人类生存,但是随着科技的发展,说不定某一天这里会变成人类新的家园。
泰坦星
在飞掠土星的时候,旅行者一号的扫描平台发生了故障,这使人类失去了许多观测土星的机会。但是旅行者一号的探测任务大部分都圆满完成了。
经过土星之后,旅行者们就分道扬镳了。旅行者一号跳出太阳的行星公转平面,全速到达太阳系日光层的边缘。而旅行者二号,则踏入了以往人类从未进入的未知领域。
土星
年1月24日,在旅行者二号休眠了五年之后,人类再次将它唤醒。它终于到达了天王星。
天王星是太阳系中最奇特的行星之一,它就像是躺在太阳的平面轨道上一样。天王星很可能是一个有钻石组成的星球,钻石山钻石海遍布全球。所以它有多个磁极,并且还在不停反转。天王星是一颗寒冷的行星,它的对流层顶部的温度为零下度。
三年后旅行者二号到达海王星时,发现距离太阳更远的海王星竟然比天王星要高6度。海王星上有着太阳系最强烈的风,经过测量,最高风速竟然高达2公里每小时。旅行者二号拍摄的照片显示出海王星的“大暗斑”是由海王星的大气层风暴组成的。
天王星和海王星
在考察海王星的卫星“海卫一”时,意外的拍摄到了海卫一表面的间歇泉在喷射物质,这表明海卫一绝对不仅是一个固态的冰球,它的内部一定有不为人知的秘密。
无论是木星卫星“艾奥”的火山爆发,还是土星卫星“泰坦”与地球的相似,或是天王星钻石海、海卫一的间歇泉,它们都有着不同寻常的地方,人类对此也产生了许多幻想。不只地球,宇宙中还有很多很多特殊的星球,“地外文明”究竟存不存在,太阳系内会有其他生命吗?一切都是未知的,但至少旅行者们所带来的信息,让我们相信除了地球外,宇宙中这些各有特点的星球,可能就会有生命出现,有文明产生。
间歇泉喷射
“64亿公里外的地球”
年8月底,旅行者二号结束了全部行星的探测工作。而此时距离当时NASA提出“盛大的旅行”已经过去了34年。到年时,旅行者们的核电池电量几乎耗尽,镀金唱片的作者卡尔萨根向NASA提出一个要求。他希望旅行者一号在飞到太阳系边缘时,能够将摄像机转过来拍一张回眸地球的照片。
在当时,这个要求被NASA的科学家们强烈反对,因为在这么遥远的距离让旅行者的相机扭转度,会耗尽旅行者上所剩无几的能量,而这张照片并不能给人类带来什么实际用途。但卡尔萨根没有因此放弃,他直接找到了NASA的副局长,向他表明了此项举动的意义所在。
NASA最终同意了这个要求,在距离地球64亿公里之外,拍下了一张名为“暗淡蓝点”的著名照片。在拍照的那一刻,太阳光正好照耀在了飞船的金属支架上,而地球正好处在反射出来的那一道光线里,小到只占了照片上的0.12个像素。
暗淡蓝点
“请再看看那个光点,就在那里,这就是我们的家园,在那上面,有你爱的每一个人,你认识的每一个人,人类历史上的每一个圣人和罪人,都生活在那里。我们DNA里的氮元素,我们牙齿里的钙元素,我们血液里铁元素,都是大爆炸时万千星辰散落后组成的,所以我们每个人都是一粒星尘”
照片中的这个小蓝光就是我们的家园,地球在太阳系中竟如此渺小,甚至在照片中不仔细看根本看不到它的存在,犹如我们每天晚上仰望星空看到的星星,如果有人搭乘着旅行者号在64亿公里外看到这种景象的话,也会想念站在地球看星星的时光吧。
或许,我们此时抬头看到的星空中的某颗星星,就是遥远宇宙中某个地外文明的家园,而他们可能也正在抬头看着我们,说不定你们正在相互仰望呢。
“飞出太阳系边缘”
在拍摄完这照片后,两个旅行者的相机被永久关闭,但他们仍然为人类监听着宇宙的声音。
年12月,旅行者一号获取的数据中突然出现一个持续很久的尖峰,这代表着旅行者一号已经达到了太阳系边缘的终端激波。三年后的年8月30日,旅行者二号也穿过了终端激波进入日鞘之后,旅行者们的发电功率急速下降。为了延长他们的寿命,科学家们关闭了他们的监听系统和非必要系统电源。
到年7月,旅行者一号距离太阳个天文单位,他终于到达了太阳系的边界,太阳风顶层。在这里风和磁场不再来源于太阳,而是来自附近的超新星和银河系。年4月旅行者一号发回来了信号,表明它现在已经在太阳系边缘,NASA发布声明,旅行者一号成为人类有史以来第一个星际旅行者。
年后,旅行者最后的科学仪器被全部关闭,两个旅行者失去了所有的功能,他们只能凭着惯性,在茫茫宇宙中一路前行。在未来几年里,他们仅会周期性地发射电子信号来告诉科学家们他们在哪里。预计到年,旅行者们的电力将会全部耗尽,他们将不再为地球带来任何信息,人类将永远失去我们这个时代最伟大的探险者。
旅行者航程
科学家们预计在4万年后,旅行者一号会航行到距离太阳17.6光年的格利斯星系。在30万年后,旅行者二号会到达“天空中最亮的星”天狼星系统,而人类只能推断到这里了。但是旅行者所携带的镀金唱片,是全人类向宇宙发出的友好信号,希望有一天真的出现一个地外文明可以找到它,那代表着人类在茫茫宇宙中,不是孤独的。
伟大的旅行的意义,绝不仅仅是攀登高峰,勇闯深海,而是不断地追寻,不断地探索。人类终有一天会踏出太阳系,向着璀璨星河前行。我们,也绝不会是孤独的。