奇幻之旅

我們贊美流傳百世的創(chuàng)造物，如荷馬的《奧德賽》、屹立不倒的橋和永恒的愛，現(xiàn)在讓我們來贊美40年前發(fā)射的兩枚“旅行者”號(hào)太空探測器，目前它們正離開太陽系，之后將永遠(yuǎn)在群星間漂蕩。

每臺(tái)旅行者探測器的尺寸和重量都與小型汽車相仿，它們是20世紀(jì)70年代高科技的縮影。探測器上的電腦還沒有當(dāng)今的數(shù)字手表先進(jìn)，搭載的模擬電視攝像機(jī)也相當(dāng)原始，甚至比70年代拍攝《拉弗內(nèi)和雪莉》用的攝像機(jī)還要落后。但是，它們在探索星球的每一步都創(chuàng)造了歷史，正如旅行者計(jì)劃首席科學(xué)家埃德·斯通所說：“自然的創(chuàng)造力遠(yuǎn)超我們的想象?！?/p>

通過望遠(yuǎn)鏡觀察，木星看起來很平靜。但實(shí)際上，旅行者號(hào)傳回的影像展現(xiàn)了數(shù)百個(gè)肆虐的颶風(fēng)、一道北極光以及三個(gè)薄薄的木星環(huán)。以前我們認(rèn)為土星環(huán)屈指可數(shù)，但借助旅行者號(hào)才知道，原來里面有成千上萬個(gè)小環(huán)和相互交織的物質(zhì)，而理論家們曾認(rèn)為它們是不可能存在的。（“我們以前一直認(rèn)為自己無所不知，”天文學(xué)家布拉德·史密斯說，“結(jié)果呢！”）

以前只在地球上發(fā)現(xiàn)過活火山，而今它們在木星的衛(wèi)星木衛(wèi)一和海王星的衛(wèi)星海衛(wèi)一上大量出現(xiàn)，而且在海衛(wèi)一上還能觀察到液氮噴泉以40開氏度（約-233攝氏度）的溫度噴發(fā)，簡直令人震驚！太陽系最有可能發(fā)現(xiàn)外星生命的兩個(gè)地方——木衛(wèi)二和土衛(wèi)二——因?yàn)槁眯姓咛?hào)而揭開了神秘的面紗。這兩個(gè)衛(wèi)星的內(nèi)核因潮汐的相互作用而振動(dòng)和加熱，在冰面以下似乎存在著巨大的海洋，能夠讓生物體茁壯成長。

這項(xiàng)耗費(fèi)了大約1萬個(gè)工作年的大型科研項(xiàng)目被稱為“人類歷史上最偉大的探險(xiǎn)旅程之一”。

然而我們差點(diǎn)就錯(cuò)過了它。

旅行者號(hào)飛船在1976年11月，即發(fā)射9個(gè)月前，在噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了測試。雖然一開始設(shè)計(jì)的使用年限為5年，主要探索木星、土星和它們的衛(wèi)星，但現(xiàn)在的旅行者號(hào)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了冥王星，繼續(xù)將科學(xué)信息傳回地球。

關(guān)于太陽系外行星“偉大旅程”的設(shè)想始于1965年，來自航空學(xué)研究生加里·弗蘭德羅，當(dāng)時(shí)他在美國國家航空航天局位于南加州的噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室做兼職，那是全球頂尖的行星際探索中心。弗蘭德羅6歲時(shí)得到一本名為《天空奇跡》的書，書中插圖里，行星像臺(tái)階一樣排列著。“我想著，如果能穿越整個(gè)太陽系，與那些帶外行星一顆顆地擦肩而過，該有多棒?！?他回憶道。

在噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，弗蘭德羅的工作是設(shè)計(jì)出能夠超越火星的飛行任務(wù)，于是他用紙和鉛筆繪制了木星、土星、天王星和海王星未來的位置。根據(jù)行星的排列，他發(fā)現(xiàn)宇宙飛船可以利用行星軌道的動(dòng)量，從一個(gè)行星彈射到下一個(gè)行星，從而獲得足夠的速度，這樣就能在10到12年內(nèi)遍訪上述四個(gè)行星，而不是像常規(guī)情況下一樣花費(fèi)幾十年。在20世紀(jì)70年代后期，有幾個(gè)月的窗口期可以開展這項(xiàng)任務(wù)，之后就要再等175年。

在那個(gè)年代，弗蘭德羅的想法顯得非常大膽。當(dāng)時(shí)水手4號(hào)探測器飛過火星，拍攝到21張粗糙的照片，就已經(jīng)是最了不起的星際探索了。在太空中，幾乎沒有一個(gè)探測器能持續(xù)運(yùn)行十年。如果沒有持續(xù)的人工操作，完全沒有辦法開展復(fù)雜的遠(yuǎn)距離行星探測。在多個(gè)行星之間彈射飛行，在理論上可能行得通，但從未在實(shí)踐中嘗試過。

“有人告訴我：‘這是不可能的，別浪費(fèi)我的時(shí)間了。”弗蘭德羅回憶道。

美國國家航空航天局花了很大的功夫消化這件事，最終還是提出這項(xiàng)偉大旅程任務(wù)，但國會(huì)沒有批準(zhǔn)，而是選擇了一個(gè)耗資更少的簡化版方案，而且飛行距離只能達(dá)到土星。

旅行者號(hào)金唱片的制作人蒂莫西·費(fèi)里斯在2015年1月的《國家地理》雜志上發(fā)表了有關(guān)暗物質(zhì)的文章。本文是與霍華德·休斯醫(yī)學(xué)研究所“樹木交錯(cuò)的河岸”工作室合作撰寫。

面對這樣的結(jié)果，噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的航天員們按照早期頑強(qiáng)探險(xiǎn)家們的路數(shù)進(jìn)行回應(yīng)：他們愉快地接受了這一計(jì)劃，但是大家都明白國會(huì)并沒有真正了解情況。他們悄悄地著手設(shè)計(jì)和建造了兩臺(tái)堅(jiān)固的高科技航天器，都具備飛往海王星的能力。航天器中所有“限制使用壽命”的設(shè)計(jì)缺陷都被清除。導(dǎo)航系統(tǒng)中的太陽能傳感器得到了強(qiáng)化，因此它們可以在太陽光線變暗的時(shí)候持續(xù)運(yùn)行。他們還研發(fā)出節(jié)省燃料的技術(shù)，延長探測器執(zhí)行任務(wù)的時(shí)間。時(shí)任噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室主任的威廉·皮克林回憶說：“當(dāng)時(shí)我們就是悄悄采取行動(dòng)，沒有對外宣揚(yáng)?！?/p>

這個(gè)策略生效了。噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室向世界證明，旅行者號(hào)是當(dāng)時(shí)集科技大成之作，是飛向星際空間的偉大使者。于是國會(huì)決定出資贊助，支持噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室一直以來秘密進(jìn)行的任務(wù)。

旅行者號(hào)為木星軌道飛行器“伽利略”號(hào)和隨后的土星軌道飛行器“卡西尼”號(hào)的發(fā)射鋪平了道路，兩者花了數(shù)年時(shí)間收集照片和數(shù)據(jù)，然后按命令在土星大氣層上部焚燒自毀，避免影響和污染可能存在生命的衛(wèi)星。如今，兩臺(tái)旅行者號(hào)的科研壽命也將到期，它們的無線電信號(hào)越來越弱，但仍在對太陽周圍奇異復(fù)雜的等離子體空泡進(jìn)行報(bào)道，與此同時(shí)，它們也已經(jīng)到達(dá)太陽系和星際空間之間的指定邊界。預(yù)計(jì)在2030年左右，旅行者號(hào)的钚動(dòng)力發(fā)電機(jī)將會(huì)停止運(yùn)行，然后探測器將最終陷入沉寂。

從那以后，旅行者號(hào)將會(huì)變成時(shí)間膠囊，而不是宇宙飛船。考慮到這種可能性，噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室在每個(gè)探測器上放入了一張包含地球上音樂、照片和聲音的“金唱片”，希望將來有外星人可以截獲這些信息。兩張金唱片至少可以保存十億年，不會(huì)受到微隕石和被稱為宇宙射線的高速亞原子粒子所侵蝕。

這是一段很長的時(shí)間。十億年前，地球上最復(fù)雜的生命也只是潮水上那一層層被稱為“疊層石”的藍(lán)藻。十億年后，灼熱的太陽可能已經(jīng)開始將地球的海洋烤到沸騰。然而，旅行者號(hào)仍然會(huì)在太空某處，成為人類一去不返的使者。