摘要:自1977年发射以后,旅行者1号已经在太空中飞行了近50年,成为迄今为止运行时间最长,距离地球最远的人造卫星之一。不过,据美国国家航空航天局(NASA)的最新消息,因为电源问题,旅行者1号故障保护系统主动切断了X波段发射器。这就意味着,旅行者1号将彻底和地球断
自1977年发射以后,旅行者1号已经在太空中飞行了近50年,成为迄今为止运行时间最长,距离地球最远的人造卫星之一。不过,据美国国家航空航天局(NASA)的最新消息,因为电源问题,旅行者1号故障保护系统主动切断了X波段发射器。这就意味着,旅行者1号将彻底和地球断联,成为太空中孤独的流浪者。
失去了旅行者1号这一宇宙信息来源,人类未来该咋办?我们还能研究出超越旅行者1号的飞行器吗?
旅行者1号,于1977年发射升空,此后一直向着茫茫深空奔赴而去。这是美苏冷战背景下的争霸之举,也是人类对宇宙的伟大探索。
在美苏争霸期间,太空也成为双方争夺的焦点,争先恐后地发射人造卫星,生怕自己被对方压过一头。
近地空间分不出输赢,双方又把目光瞄准了月球,在探测月球的竞争中,美国通过阿波罗探月计划,把苏联彻底抛在身后。
在造访月球的同时,美国航天工程师盖瑞·弗兰德把目光又瞄向了深空。他通过计算发现,10年后,土星、木星、天王星的相对位置,可以帮助人造卫星加速。
这其实就是行星的“引力弹弓”效应,当人类探测器经过某一颗行星附近的时候,可以被行星引力捕获,然后利用星球自转来提升飞行器的速度。
这样一方面可以节省大量燃料,另一方面可以大幅提升飞行器速度,可以更快地飞向宇宙深空。
为了抓住这千载难逢的好机会,美国组织科研人员加速研究深空探测器,“旅行者兄弟”就这样诞生了,它们就是旅行者1号和旅行者2号。
在1977年,两兄弟肩负着不同的任务,从地球发射升空,开始了自己向着宇宙的探险之旅。
因为选择的路线有微小差异,两者受到的“引力弹弓”效应也不同,虽然发射时间只相隔10多天,但旅行者1号的速度明显高于旅行者2号,近半个世纪的漫长时间,旅行者1号比旅行者2号多飞了几十亿公里,并且两者的距离将越来越远。
旅行者1号最初设定的任务是造访木星、土星、土星的卫星和土星环。每靠近一个天体,旅行者1号都会拍下照片,让人类有机会近距离观察这些天体。
通过旅行者1号,人类可以窥探木星上的大红斑,这可是一个直径比地球还大的龙卷风,时速超600公里的超级风暴。
经过木星加速后,旅行者1号向着土星飞驰而去,经过两年时间终于接近土星轨道,绚烂的土星环,从未离人类如此之近。旅行者1号和土星、土卫六擦肩而过。
到1990年,旅行者1号圆满完成了自己的行星探测任务。为了节省旅行者1号的能源,地面控制人员关闭了其相机,只维持最基本的通信功能。
在关闭相机前,控制人员让旅行者1号调整姿态,在土星附近最后一次回望地球,拍下了地球家乡的最后一张照片,这诞生了“暗淡蓝点”名场面。
地球上的我们感觉无所不能,但从深空中回望地球,这也只是太空中的一个微不足道的小点,渺小到可以忽略不计。
当初发射旅行者1号和旅行者2号的时候,工程师们在上边安装了“金唱片”,里边录下的不是音乐,而是地球在宇宙中的位置和人类世界对宇宙文明的问候。
这个“金唱片”也不是真的用金子做成的,而是铜质材料,这样可以让唱片在宇宙中保存得更久一些。
工程师们之所以费尽心思搞这样一个唱片,主要目的还是想碰碰运气,万一哪一天旅行者两兄弟飞出太阳系,在茫茫深空中被其他宇宙文明捕获,就可能破译唱片信息并找到地球。
为了能让其他宇宙文明看明白,工程师们在制作唱片时,挑选了宇宙中最常见的氢元素,用氢元素做密钥来引导外星文明破解唱片内容。
唱片右下角,是氢原子两个最低态之间的跃迁图。左上角是二进制代码,竖线代表二进制的1,横线代表二进制的0,传递的信息是按照氢钟来算,演奏速度每分钟16.667转。
下方的一段二进制代码,表示唱片每面都能播放一小时左右,唱片里记录了地球的动静、大自然和多种动物的声音,还有55种不同语言的问候和音乐。
在唱片的左下角,还有几条以太阳为中心辐射出去的线条,这是工程师在向外星文明传递太阳系的位置。
线条中间的点代表太阳,各个线条代表了太阳距离14颗脉冲星的相对位置,线条长度大概表示了太阳和脉冲星之间的距离。
工程师还在上边标注了脉冲星的自转周期,这就能帮助捕获旅行者1号或2号的外星文明,可以通过脉冲星的信息得到一个基本的通用时间单位。
通过这些信息可以大体推算出旅行者1号的发射时间,再结合脉冲星的位置,最终定位出太阳在银河系中的位置。
工程师们认为,有能力走上宇宙的外星文明,可以通过唱片上的提示,轻松破解唱片内容,进而有机会和地球建立联系。
工程师们最初的想法是好的,但这么多年过去了,始终没有得到任何回应,这不知是该悲哀还是该庆幸。
悲哀的是暂时没有发现其他外星文明,人类文明在宇宙中是孤独的。庆幸的是,一直没有外星文明联系,太阳系暂时还是安全的。
按照刘慈欣的“黑暗森林理论”,唱片上的信息无疑暴露了地球的位置,会不会有更高等的宇宙文明,对地球进行侵略殖民呢?
目前,旅行者1号和旅行者2号,以每秒17公里的速度向着深空继续飞行,虽然距离地球已经超过230亿公里,但想彻底冲出太阳系,还需要3万年的时间。
按照人类的发展速度,3万年后人类文明可能不再局限于太阳系,也许那时候已经可以轻松踏足宇宙,也发展成一个高等文明,不惧外星文明入侵。
2025年,旅行者1号因为电源的问题,主动关闭了X波段发射器,只保留了功率较低的S波段发射器。
受太空环境影响和双方之间的距离,地球将无法再接收到旅行者1号传输的信息,旅行者1号与地球彻底断联。
旅行者2号的情况稍好一点,根据工程师们推算,其能量可以维持到2026年,到时旅行者2号也会因为电源问题,自行关闭X波段发射器。
因为是人类探测太空初期的产物,旅行者1号和2号的技术水平可以说是非常低端,没有太阳能板维持电力,在太空中加速全靠其他行星的引力弹弓。
虽然工程师们在旅行者1号和2号上放了唱片,标示着太阳的位置,但说到底其被外星文明捕获的概率非常小,除非这个外星文明碰巧进入太阳系,然后又在旅行者前进的道路上。
这两张金唱片,更像是人类放飞的希望,就如许愿时放飞的孔明灯一般,自己安慰自己的存在,起不到任何实际作用。
依托化石燃料制造的火箭来把探测器送入太空,是目前人类最成熟的宇宙探测手段,不过也是最低级的技术。
核聚变、光帆技术甚至是反物质推进,这才是更先进的技术,不过目前人类只停留在理论研究阶段,想要变为现实还有很长的路要走。
至于科幻电影中经常出现的虫洞,也只是根据爱因斯坦的相对论提出的一种设想,还有利用空间曲率驱动的光速飞船,这些都是理论,现有的技术还相差很远。
我们现在用来探测太空的技术基础,还是300多年前牛顿力学中提到的反作用力,虽然利用了引力弹弓进行加速,但旅行者1号和2号的速度,相对于广袤的宇宙深空,还是太慢了。
未来,随着太空技术不断进步,人类也必定会涉足宇宙深空,肯定也会有更高速的探测器发射出去。
有了更快的初始速度,再加上引力弹弓的助力,甚至是曲率驱动的光速飞船,到时新的飞行器就可以沿着旅行者1号和2号的道路继续前进。
如果旅行者1号和2号运气好,没有装上陨石或者遭遇其他不测,等新的高速飞行器发射之后,也许用不了几年就可以追上并再次捕获它们。
在这些“后辈”的帮助下,旅行者1号和2号很有可能重回地球。那时候这两兄弟可能会带着荣耀被安放在博物馆中,纪念人类走向太空的第一步,供全球人参观。
探测宇宙的步伐,一旦迈出就不会再停止,冲出太阳系闯荡银河系的传奇故事,已经正式开启。
来源:百科密码