太空快遞員的一生
文 | 星球研究所
隨著天舟 1 號的成功發射
中國運輸能力最強的 " 太空快遞員 " 誕生瞭
而在整整 40 年前
還有另外兩位太空快遞員啟程出發
時至今日依然沒有停下腳步
他們所肩負的使命
是人類文明史上最遙遠的一次遞送
一次也許永遠無人簽收的遞送
四十年生死兩茫茫
他們經歷瞭什麼？
又將迎來怎樣的未來？
他們出生於人類航天史上的黃金時代
1957 年第一顆人造衛星上天
1961 年第一個人類進入太空
1969 年第一艘載人飛船成功登月
一個個偉大成就接踵而來
現在人類需要一個更加激動人心的目標
向宇宙深處進發
（迄今為止可見光拍攝到的宇宙最深處畫面，部分區域年齡超過 132 億年，由哈勃望遠鏡用 9 年時間拍攝，NASA 於 2014 年發佈，名為：Hubble Ultra Deep Field 2014）
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與此同時
美國航天工程師 Gary Flandro 發現
木星、土星、天王星、海王星等四顆外行星
將在 70 年代末出現在太陽的同一側並呈幾何排列
這意味著
人類隻需一次航行即可同時造訪它們
它們巨大的引力還可以讓航天器獲得加速度
原本 30 年的路程如今 12 年就可走完
所需要的燃料也將大大減少
而下一次出現這種排列將是在 176 年後
試問有哪個科學傢會拒絕這樣的機會
（請將手機橫屏觀看，太陽系諸星實際大小比例及位置關系圖，圖片源自 NASA/theplanetstoday.com，星球研究所標註）
作為航天霸主的美國人當然更無法拒絕
他們調集瞭 11000 名科學傢、工程師
相當於建造地球七大奇跡之一胡夫金字塔的 1/3 人力
終於在 1977 年 8 月 20 日 -9 月 5 日
將兩個最新式的航天器分別送入太空
兩位太空快遞員正式出發瞭
（1977 年 8 月 20 日的發射現場，圖片源自 NASA）
他們是一對重達 825 公斤的孿生兄弟
分別名為 Voyager 1、Voyager 2
Voyager 意為航海傢
在中文語境中我們更習慣稱其為
旅行者 1 號、旅行者 2 號
雖然那個年代的技術與今天不可同日而語
但旅行者號也絕不可小覷
以它攜帶的相機為例
其分辨率可以從 1 公裡外看清報紙的標題
（旅行者所攜帶的設備，圖片源自 NASA/JPL，JPL 為噴氣推力實驗室的縮寫，星球研究所標註）
那麼他們要遞送的又是什麼東西呢？
考慮到宇宙深處可能存在的外星人
人類決定讓旅行者為外星人帶去一份特別的禮物
內含十分豐富而友好的信息
包括地球的位置、自然界的各種聲音
人類的身體結構、生活場景的照片
以及用 55 種語言錄制的問候
（下面是旅行者攜帶的部分音頻，包括英語及與中國相關的 4 種語言的問候：普通話、吳語、廈門話、廣東話）
然而如何保存這些信息卻是個問題
20 世紀 70 年代流行的信息記錄方式是磁帶
但磁帶顯然經不起宇宙中的一路風塵
如同保存至今的古代竹簡多已殘破不可辨認
但原始人類刻在石頭上的字卻十分清晰
最終科學傢們也決定 " 把字刻在石頭上 "
他們選用瞭一塊直徑 30 厘米的鍍金鋁板
然後在板上蝕刻所要傳遞的信息
據信這樣可以保存數百萬年之久
金唱片（Golen Record）就這樣誕生瞭
它也正是這場太空快遞的主要物品
更貼心的是
金唱片封套上還附贈瞭一塊高純度的鈾 238
捕獲它的外星生命可以用半衰期測定唱片的年齡
（圖片源自 NASA/JPL）
兩顆航天器被設計為不同的路線
旅行者 1 號按照木星 - 土星路線航行
之後離開黃道面（即太陽系眾行星的軌道水平面）
旅行者 2 號則按照黃道面內的常規路線
沿著木星 - 土星 - 天王星 - 海王星航行
（點擊放大查看，旅行者軌跡圖，圖片源自《NATURE》雜志，作者 NIK SPENCER；星球研究所標註）
1.5 個地球年後
（以後的標題皆以旅行者號出發的 1977 年為基準計算）
即 1979 年 3 月
旅行者 1 號接近木星
4 個月後旅行者 2 號也到達木星的最近點
之前人類隻有幾張木星及其衛星的模糊照片
而旅行者號則為木星拍攝瞭 3.3 萬張清晰照片
（更早為旅行者號探路的先驅者 10 號及 11 號也曾拍攝木星，但質量不高；下圖為旅行者 1 號拍攝的木星，圖片源自 NASA/JPL）
木星是太陽系裡最大的行星
體積是地球的 1300 倍
表面的雲層極為絢爛多彩
例如著名的大紅斑（Great Red Spot）
它已經成為木星的標志之一
（旅行者 1 號拍攝的大紅斑，後期補色，圖片源自 NASA/JPL）
地球上的天文學傢曾透過望遠鏡觀察木星數個世紀
但旅行者的發現仍讓科學傢們感到驚訝
美麗的大紅斑居然是木星風雲詭譎的大氣層
為瞭更好地展現木星的大氣層
旅行者 1 號創造性地每 10 小時拍攝一張照片
持續瞭 60 個木星日
然後將照片順序循環播放
形成瞭人類歷史上為木星拍攝的第一段延時攝影
（木星逐漸變大，代表旅行者 1 號逐步接近木星，下方為大紅斑，圖片源自 NASA/JPL）
旅行者還拍攝瞭木星的諸多衛星
木衛一在木星的背景之中好似一顆金丹
（旅行者 2 號拍攝，圖片源自 NASA/JPL）
隻露出 1/3 張臉的木衛二
畫面極具張力、極具個性
3.2 個地球年後
即 1980 年 11 月
旅行者 1 號掠過土星
並首次傳回土星、環帶與衛星的高解析照片
它就像一個巨大的草帽飄浮在黑漆漆的宇宙中
（旅行者 1 號拍攝，圖片源自 NASA/JPL）
在旅行者 1 號到達土星快一年後
旅行者 2 號才姍姍來遲
但較慢的航行速度
反而為我們展現瞭土星更多、更清晰的細節
土星是太陽系行星中行星環中最突出的一個
不計其數的小顆粒繞著土星運轉
包括水冰、塵埃和其它化學物質
（旅行者 2 號拍攝，左下方三個小點為土星的衛星，其中一顆還在土星表面印出瞭一個黑點，圖片源自 NASA/JPL）
更清晰的照片顯示
土星環呈現 " 輪輻 " 式的輻射線狀特征
一圈圈地纏繞在土星周圍
看上去就像許許多多的跑道
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之後的旅程中
旅行者 1 號飛離瞭黃道面
探索天王星、海王星的任務交給瞭旅行者 2 號
8.4 個地球年後
即 1986 年 1 月 24 日
旅行者 2 號抵近天王星
這是人類歷史上第一次探訪天王星
也是迄今為止唯一的一次
在旅行者 2 號的鏡頭中
天王星是一個溫潤如玉的淡藍色星球
它是太陽系內大氣層最冷的行星
最低溫度隻有 49K（−224 ℃）
其大氣的主要成分是氫和氦
還有很高比例的由水、氨、甲烷等結成的 " 冰 "
因此被天文學傢劃分為 " 冰巨行星 "
（旅行者 2 號拍攝，天王星的淡藍色月牙，圖片源自 NASA/JPL）
天王星的衛星天衛五
則被認為是太陽系中最奇怪的星體之一
其表面分佈著深達 20 公裡的峽谷、斷層
顯得猙獰恐怖
有科學傢認為天衛五是由碎裂的物質重新組合
並且組合還沒有徹底完成
所以才顯示出這種景象
12 個地球年後
即 1989 年 8 月 25 日
旅行者 2 號到達海王星最近點
因為大氣層中大量甲烷及其它未知物質的存在
海王星的藍比天王星更加沁人心脾
這是旅行者 2 號最後一顆能夠造訪的行星
它決定不再理會飛行軌跡
而將航道調校至靠近海衛一
一個比天王星更加冰冷的天體
下面這張照片中
它就像一個 " 冰碗 " 牢牢凍結在黑暗之中
12.4 個地球年後
即 1990 年 2 月 14 日情人節
旅行者 1 號已經越過瞭冥王星軌道
距離地球約 40 億公裡
下一步將進入太陽系的邊緣
此時它調轉身姿、回望地球
用瞭 6 個月時間
為太陽系拍攝瞭一張並不完美的全傢福
這也是太陽系唯一的一張全傢福
因為距離太過遙遠
有些行星的大小還不足一個像素
（旅行者 1 號拍攝，灰色區域為代表行星分佈的實際位置；海王星 N、天王星 U、土星 S、金星 V、地球 E 及木星 J；因為太陽光的影響，水星、火星未能拍攝到，圖片源自 NASA/JPL，星球研究所標註）
而全傢福中的地球則被單獨放大
成為航天史上的三大攝影作品之一
暗淡藍點（Pale Blue Dot）
是的，我們人類所生存的地球
在宇宙面前隻有這麼一丁丁點
（旅行者 1 號拍攝，藍圈中的小點為地球，圖片源自 NASA/JPL）
拍攝完太陽系全傢福之後
旅行者 1 號關閉瞭大部分設備
現在要為沖出太陽系保存體力瞭
35 個地球年後
即 2012 年 8 月 25 日
旅行者 1 號脫離瞭太陽風的范圍
當時距離太陽大約 19 個光時
即光走 19 個小時的路程
標志著人類邁入星際空間的歷史性一步
（該消息由 NASA 於 2013 年 9 月 12 日發佈，因為對太陽系的范圍定義不同，嚴格來說該結論尚有爭議；下圖為旅行者的位置與未來路徑預測，請將手機橫屏觀看，圖片源自 NASA/JPL，星球研究所標註）
進入星際空間之後的旅程
將更加充滿不確定性
如果沒有任何變量影響
包括星際塵埃的撞擊等等
48 個地球年後
即公元 2025 年左右
旅行者 1 號、2 號將耗盡所有電力
我們將不再收到他們的任何信息
但這並不會影響他們向宇宙深處遞送人類文明的使命
38295 個地球年後
即公元 40272 年左右
旅行者 1 號將會接近小熊星座 AC+79 3888
（由位於加州的 Oschin Schmidt 望遠鏡拍攝）
40000 個地球年後
即公元 41977 年左右
旅行者 2 號將會接近仙女座紅矮星 ROSE248
（上述數據源於天體物理學博士孫正凡的推算；下圖為 ROSE248 藝術想像圖）
數萬年的旅程
跨度大約 1.7 光年
而目前人類已知宇宙直徑高達 910 億光年
1.7 光年隻是人類邁出傢門的小小一步
（威爾金森微波各向異性探測器用 9 年時間所拍攝的宇宙背景輻射全天影像，圖片源自 NASA）
但對於人類而言
旅行者 1 號、旅行者 2 號已經和人類永別
我們這代人將沒有機會
等到在黑暗中漂流的他們被外星人拾獲的那一刻
我們這代人也沒有機會
知曉拾獲他們的外星人是善意而是惡意
我們這代人甚至沒有機會
知曉那時人類是否還存在
所以
永別瞭，旅行者
謝謝你們為人類保存的文明
（時任美國總統卡特在金唱片中的留言）
" 這是一份來自一個遙遠的小小世界的禮物。上面記載著我們的聲音、我們的科學、我們的影像、我們的音樂、我們的思想和感情。我們正努力活過我們的時代，進入你們的時代 "
附：
2017 年 4 月 22 日
正值地球日來臨之際
旅行者 1 號、2 號距離我們地球的實時距離如下
（數據源自 NASA/JPL，星球研究所截取）
