在距離地球190億公裡的遙遠宇宙深空,有一位來自地球的旅行者,孤獨而執著地進行著一場特殊的旅行。本月12日,美國宇航局發布了一條令全世界為之振奮的消息—經過36年的飛行,「旅行者1號」空間探測器已確認飛出太陽系,開啟人類星際探索時代。如今,它已成為距離我們最遠和飛行速度最快的人造天體。它就像測試人類眼界的試驗品,看看我們究竟能看到多遠的地方,而無論這位旅行者最終能走多遠,無論它是否能邂逅外星生命,它都是人類通往更遠未知世界的偉大探路者。
專家釋疑
距離190億公裡,如何與地球通信聯絡
航天專家、《國際太空》雜誌執行主編龐之浩在接受晨報記者採訪時解釋說,空間探測器和地球的通信聯絡,就像兩個人的通話,你說得清楚,我耳朵也靈敏。由於距離遙遠,要求空間探測器攜帶高功率發射機,同時地球上測控網的靈敏性高。美國在本國的加州、西班牙馬德裡和澳大利亞的坎培拉建設了三個大型測控站,三站在地球上的地理位置正好相隔120度,達到全覆蓋,無論地球轉到什麼位置,都可以和外太空的空間探測器聯繫上。為了增加測控站的靈敏度,其收發信號的天線比較大。
「旅行者1號」飛到如此遠的距離,實際上其發回的信號已經非常弱了,但仍然可被接收到,這說明美國的測控技術水平非常高。
什麼樣的動力源讓它維持長壽
如果「旅行者1號」電源能維持到2025年的話,那個時候,它已經是48歲了。龐之浩說,「旅行者1號」有如此長的壽命,堪稱奇蹟。它使用了同位素溫差發電機作為動力來源,是一種核電源。在空間探測器方面,主要是美國使用了這種核電源,因為空間探測器飛得越遠,太陽光照射的能量越低,一般到了木星以外的空間,探測器都需要用核電源。「旅行者1號」和「旅行者2號」及伽利略號木星探測器、卡西尼號土星探測器、新地平線號冥王星探測器等都使用核電源。為了防止火星的沙塵暴覆蓋在太陽能帆板上,美國「好奇號」火星車也使用核電源,而此前的火星探測器都是使用太陽能電源。
「旅行者」兄弟使命有何不同
「旅行者1號」雖然通過光碟帶去了人類的信息,但主要目的是了解太陽系中比較遙遠的行星。
「旅行者1號」、「旅行者2號」都屬於漫遊式探測器,走馬觀花式地幾星連探,1號原來計劃是四星連探,在發射時已計算好了,到達木星後,還將探測土星、天王星、海王星,因為這幾顆外行星當時處於非平常(每177年出現1次)的排列狀態,所以可使探測器採取行星借力飛行的方式從木星飛向土星,然後飛向天王星和海王星,從而實現1個探測器飛越4顆地外行星的任務目標。但「1號」中途「變卦」,因為在探測完木星和土星後,發現土星的衛星—土衛六可能有生命,就改道探測土衛六,因路線改變,此後就沒有繼續探測天王星和海王星,而這樣的使命改由「2號」完成。
漫漫未來,「旅行者1號」去向何方
在探測完土衛六後,由於沒有星球需要觀測,所以「旅行者1號」關掉了大部分儀器以省電,只保留探測星際空間磁場等設備。未來,它將探測星際空間的磁場和粒子,2025年後就不會有任何的科學數據了,但工程數據會有,還有少量的電量保證傳回這些數據,直到2036年。
在這之後,它會依賴慣性繼續飛行,如果路過星球的話,還會受到星球引力的影響,但不會靠近星球,只是掠過。它將一直在星際空間漫遊,在很長時間後,路過某一個星系,但對人類基本沒有意義,因為收不到它的信號,除非遇到外星人,並且它們能與地球建立聯繫。被小行星等撞擊的概率也不大,因為其體積相對來說較小。可能會與小的微流星碰一下,但影響很小。最終的命運就是一直漫遊下去,失落在宇宙空間。
旅行者是尋找外星人的唯一希望嗎
尋找外星人,「旅行者1號」被寄予厚望。而它是不是人類尋找外星人的唯一希望呢?答案是否定的。龐之浩指出,目前人們也在通過天文觀測或發射可能達到更遙遠星空的無線電信號,尋找外星生命。對於是否存在外星人的話題,還存在爭議。有外星人的話,是否能接收到人類的信號,也還不確定。還有UFO現象,是否和外星人有聯繫,也還不能確定,有可能外星人也在尋找我們。
龐之浩個人認為,宇宙這麼大,有這麼多星系,可能有外星人存在,只是我們還沒有聯繫上,或者外星人以其他形態存在。美國克卜勒號空間望遠鏡通過觀測已找到了和地球很相似的類地行星,只是距離地球更遙遠。很多年以後,隨著技術提高,可確定幾個和地球最相似的星球,然後再派出飛行可達光速的、更先進的探測器走近它,了解它,未來是存在這種可能的。
找到外星人是否會威脅地球
對於人類的這種主動尋找,有人擔心會給地球帶來威脅。龐之浩說,確實存在這種可能,即使是在火星上取樣到地球,也有人認為其上的生物可能會給地球帶來危害,需要慎重。美國「阿波羅」載人飛船當年從月球返回時,剛開始幾次航天員都需要隔離一段時間,檢查是否會把月球上的可能會對地球帶來危害的生物隨身帶回地球。他們被封閉在小艙中,美國總統尼克森當時會見他們都是隔著小窗戶。不過後來發現,他們並沒有帶回這樣的生物。此後的幾次航天員從月球回到地球後就不再隔離了。
觀點爭鳴
著名科幻作家劉慈欣:
象徵意義大於實際意義
對於著名科幻作家劉慈欣來說,「旅行者1號」飛出太陽系是一件令人興奮的事。不過他對北京晨報記者表示,這次飛行的象徵意義大於實際意義。畢竟對於浩瀚的宇宙來說,「旅行者1號」太渺小了,被外星文明發現的機率也非常小。
如果「旅行者1號」真的被外星人發現了,那些外星人的文明程度和科技水平肯定是遠遠高於人類的。劉慈欣認為,因為「旅行者1號」目前所到達的地方是人類無法企及的,而外星人如果在那裡「捕獲」了「旅行者1號」,肯定說明外星人探索宇宙的能力遠遠高於人類。「從另一個角度說,『旅行者1號』代表著地球最先進的科技,而它在外星人看來卻是非常落後的。因此,『旅行者1號』是在向外星文明展示人類的『落後形象』。」
劉慈欣的科幻巨著《三體》三部曲被譽為中國科幻小說的裡程碑。他說,其實在小說《三體》裡展示的就是外星文明與地球文明的撞擊。對外星文明的探尋是科幻小說永恆的題材。此次「旅行者1號」飛出太陽系,只是人類在現實中邁出的一小步。
正如劉慈欣在小說《三體》裡想表達的,人類自以為歷盡滄桑,其實剛剛蹣跚學步;自以為悟出了生存競爭的秘密,其實還遠沒有競爭的資格。
北京天文館館長朱進:
「旅行者1號」還在太陽系
昨天,北京天文館館長朱進對北京晨報記者表示,太陽系很大,「旅行者1號」距離太陽系的邊緣應該還很遙遠。他認為媒體對科學家的表述似乎存在「誤解」。「旅行者1號」現在應該到了一個之前沒有到過的恆星際空間,不過那裡應該還屬於太陽系。
朱進認為,「旅行者1號」目前雖然已經距離地球近190億公裡,不過距離太陽系邊緣肯定還很遙遠,也許需要上萬年才能真正飛出去。
記者注意到,不僅僅是中國媒體報導中的說法為「飛出太陽系」,英國BBC和美國CNN等媒體在報導此事時都使用了「leave Solar System」的說法,翻譯過來也就是飛出太陽系。不過,美國CNN的報導指出,雖然宣布「旅行者1號」已飛出太陽系,但如果從太陽系的嚴格定義來看,把圍繞太陽轉的遙遠彗星也算作太陽系一部分的話,「旅行者1號」要想突破這個範圍,還需要3萬年。
朱進說,即使「旅行者1號」真的飛出了太陽系,它承載的美好願望,「結識」外星人的願望,實現的機率也很小。不過肯定有地球外文明存在,他們如果真的發現了「旅行者1號」,也肯定會有辦法讀懂人類送去的問候。
新聞檔案
兩位「旅行者」
花了近十億
「旅行者1號」是一艘無人外太陽系太空探測器,重815千克。1977年9月5日,「旅行者1號」探測器升空。在1989年完成觀測木星和土星等最初任務後,「旅行者1號」收到指令開始向銀河系中心方向進發。12日,美國宇航局的科學家宣布,經過對2012年3月日冕物質拋射測定可以確認,經過36年的飛行,「旅行者1號」已經抵達距離地球約187億公裡的位置。觀測數據顯示,小小的「旅行者」已經飛出太陽系,正式進入星際空間。這也證實了此前有關「旅行者1號」或許已經於去年飛出太陽系的推測。
身為人類早期太空探索的使者,「旅行者1號」裝備了研究磁場、宇宙射線和帶電粒子等的儀器。多年來,「旅行者1號」和它的姊妹探測器「旅行者2號」聯合對太陽系外圍行星及其衛星展開了大量有價值的觀測。據介紹,「旅行者1號」在飛出太陽系抵達下一個目標前,也就是達到另外一個恆星系,還要飛行大約4萬年。據科學家表示,「旅行者1號」電池的電量將在2025年左右耗盡。
根據NASA官方網站消息,截止到今年9月,「旅行者1號」和「旅行者2號」花費總計9.88億美元。
中國元素
「高山流水」期待遇知音
自從獲知地球不是宇宙中唯一星球那天起,人類就在探索著宇宙中是否存在和地球人類相似的夥伴。無疑,這位「旅行者」有一天偶遇外星人,是人們最期待的一件事。我們有沒有同類,有沒有可能和他們產生共鳴?科學家希望,「旅行者1號」能成為人類的「宇宙使者」,向外太空的其他生物訴說人類身處的世界。因此在它身上裝載了一張名為「地球之音」的光碟。
這張光碟有12英寸厚,鍍金表面,內藏留聲機針。光碟上錄有115幅照片,包括中國的八達嶺長城、華人的家宴,55種人類語言中包括了古代美索不達米亞阿卡得語等非常冷僻的語言,以及四種中國的方言,普通話、閩南語、粵語和吳語。問候語為:「行星地球的孩子(向你們)問好」。唱片還包括時任聯合國秘書長庫爾特·瓦爾德海姆的問候和時任美國總統卡特的問候,以及一個90分鐘的聲樂集錦,主要包括地球自然界的各種聲音以及27首世界名曲,其中有中國京劇和古曲《高山流水》等。
雖然「旅行者1號」的能量可以維持到2025年,但這張鍍金銅質唱片卻可以保留10億年,「當然也只能是外星人發現了它,再與我們聯繫,人類是無法通過『旅行者1號』聯繫上外星人了。」龐之浩說。
飛出太陽系中國有差距
龐之浩指出,美國這次創造了人類的奇蹟,距離如此之遠,傳回一次信號還需要17小時,這是一次壯舉。目前只有美國在技術和資金有保證的情況下才去做了這件事。
隨著中國地面測控站的建造,探測距離也在逐漸增加,嫦娥二號已經飛離地球5千萬公裡,以後還會飛到1億公裡甚至更遠。我國起步比較晚,但起點和發展速度較快。不過,我國空間探測和世界先進水平差距還是比較大。美國對月球的繞、落、回早已解決,航天員已登上月球,對太陽系的所有行星等都進行了探測,對小行星和彗星也都進行了探測甚至開展撞擊式探測;歐洲也有火星快車、金星快車探測器正在工作;日本進行了小行星取樣。
與其他國家相比,我國也有自己的優勢。在空間探測領域,我國被老專家稱之為「二鍋頭」,在第二集團中算領先的。月球探測的繞、落、回,印度、中國、日本和歐洲都完成了「繞」,我國將在落月探測上先行一步。繼嫦娥二號攻克了六大關鍵技術後,今年年底,嫦娥三號將首次落月,這是繼阿波羅載人登月這麼多年後,人類進行的首次落月探測。
人類真正意義上的月球探測車,只有蘇聯發射過兩輛,美國的月球車實際上是航天員的交通工具,而不是探測器。雖然美國的火星車已經在火星上工作,但與月球車有所不同,月球上沒有大氣,著陸時不能使用降落傘,完全靠緩衝發動機,還要攻克月夜生存等困難。所以,中國月球車登月有重大的工程意義和科學意義。
本版策劃 張旭光
本版撰文 晨報記者 韓娜 王歧豐