太空中的「漂流瓶」，最終會被外星人發現嗎？

先驅者鍍金鋁板

小時候有好些年，我著迷於所謂「外星人」，讀了當時找得到的所有相關的書，其中有一本是卡爾·薩根的《外星球文明的探索》。在那本書裡，我第一次見到了兩個「先驅者」探測器所攜帶的致「外星人」的信息。帶著那些信息飛向深空的探測器，如同太空中的「漂流瓶」，讓人遐想。

如今，距離「先驅者」探測器的發射已近半個世紀，距離NASA（美國國家航空航天局）斥資製造那兩個探測器則正好半個世紀。這半個世紀以來，若以冥王星軌道這一早年的太陽系邊界來衡量，先後已有五個探測器飛出了太陽系。

飛出太陽系

不過首先，我們要對「飛出太陽系」這一概念作個界定。如今的讀者都知道，冥王星已在2006年被「貶」為了矮行星，太陽系邊界也早已跟冥王星軌道「脫鉤」。事實上，太陽系邊界並沒有涇渭分明的定義，更不像國境線那樣立著界碑。如果考慮到太陽系是在太陽的引力控制下形成的，則太陽系邊界的自然定義應該是太陽引力控制範圍的邊界，離太陽約兩光年。但那樣的話，人類迄今發射的任何探測器起碼要上萬年時間才能「飛出太陽系」，無疑是令人沮喪的。因此，人們往往用一個更「鼓舞人心」的概念——日球層頂——來定義太陽系邊界。日球層頂是太陽風因星際介質的阻礙而停滯的地方，離太陽約180億公裡。

概念既已界定，便可聊聊「漂流瓶」了。那些「漂流瓶」中最早的兩個是1972年3月2日升空的「先驅者10號」和1973年4月6日升空的「先驅者11號」。這兩個探測器的核心任務都是探測木星，但「先驅者11號」中途增加了探測土星的使命。這兩個探測器還都利用所謂的「引力助推」效應，從探測目標——前者為木星，後者為木星和土星——的引力場中借了力，成為人類航天史上最早達到太陽系逃逸速度的太空飛行器，從此踏上了「飛出太陽系」的「不歸路」。

由於事先知道這兩個探測器將會「飛出太陽系」，科學家們讓它們各自帶了一塊「先驅者鍍金鋁板」，上面刻著致「外星人」的信息（見下圖）。著名天文學家卡爾·薩根等人於「先驅者10號」升空前不久，在《科學》雜誌上撰文對那些信息作過詳細介紹，我小時候所讀的那本《外星球文明的探索》則是薩根在「先驅者」探測器發射後不久出版的。那時候，科學不如現在發達，科學新聞對公眾的吸引力卻似乎大過現在。有一位科學作家在讀了薩根的文章後，稱那是唯一讓他激動落淚的論文。我這一代的很多讀者對「先驅者鍍金鋁板」大約也多少有些印象，但年輕讀者恐已不然，故值得略作介紹。

先驅者鍍金鋁板

簡單地說，刻在「先驅者鍍金鋁板」上的信息既包含了直觀部分——比如右側的人類男女裸體，及下方的由地球（第三顆行星）出發，在木星（第五顆行星）附近繞行的探測器運動軌跡；也包含了抽象部分——比如左上角的波長21釐米的氫原子譜線示意圖；左側中部的太陽系附近14顆脈衝星的周期和距離示意圖（其中周期為二進位數，以前述氫原子譜線的周期為單位，距離則正比於線段長度）。從這些抽象信息中，科學家們期待「外星人」能推測出太陽系的位置。

「先驅者鍍金鋁板」上的這些信息曾引起過媒體和公眾的熱烈討論。當然，也不乏貶斥——尤其是，很多社會勢力借著批評「蹭熱度」。比如女權主義者對男女形象間的細節差異提出了詰難；衛道士們視裸體為有傷風化；宗教信徒則不滿於上帝沒有得到體現，建議將兩個人換成一雙祈禱的手……以至於薩根幽默地表示，這些信息尚未被「外星人」接獲，卻已被地球人徹底研究過了。

截至目前（2020年），「先驅者10號」和「先驅者11號」與太陽的距離分別約為190億公裡和157億公裡，並且仍在以每秒約11公裡的速度遠離。按我們前面界定的太陽系邊界，前者已「飛出太陽系」，後者也已遊弋到了邊界附近，再過幾年也將「飛出太陽系」。

致外星人

「先驅者」探測器發射數年後，另一對探測器——「旅行者1號」和「旅行者2號」——分別於1977年的9月5日和8月20日升空（我沒寫錯，「旅行者1號」的發射日期比「旅行者2號」略晚）。這兩個探測器的核心任務都是探測木星和土星，但「旅行者2號」中途增加了探測天王星和海王星的使命。跟「先驅者」探測器一樣，這兩個「旅行者」探測器也從它們的探測目標——前者為木星和土星，後者為木星、土星、天王星和海王星——的引力場中借了力，達到太陽系逃逸速度，從而也踏上了「飛出太陽系」的「不歸路」。

同樣跟「先驅者」探測器一樣，這兩個「旅行者」探測器也攜帶了致「外星人」的信息。只不過「先驅者」探測器攜帶的是「視覺」信息，「旅行者」探測器所攜帶的信息則偏於「聽覺」，是一張「旅行者金唱片」。在這張「金唱片」裡，包含了來自地球上55種語言的問候，及被稱為「地球之聲」的各種自然界的聲音（風聲、雷聲、動物的聲音等等），還有總長約90分鐘的各種音樂。除此之外，「金唱片」還包含了115幅圖片。薩根與同事在「旅行者」探測器發射後不久也出版了一本書，名叫《地球私語》，對「旅行者金唱片」作了詳細介紹。

不過對我們這些地球人來說，比致「外星人」的信息更珍貴的，也許是「旅行者1號」給地球人的一份獨特禮物。1990年2月14日，按照薩根的提議，當時距地球約60億公裡的「旅行者1號」向著內太陽系方向拍了相片。經過5個多小時的光速傳播，相片傳到了地球。在這相片上，地球呈現為一個小得不能再小的暗淡藍點。1994年，薩根以《暗淡藍點》為書名出版了一本書。在書裡，他寫了一段極其優美的話：

再看看那個點，那是此地，那是家園，那是我們。在它上面，每一個你愛的人，每一個你認識的人，每一個你聽說過的人，每一個曾經存在過的人，度過了他們的人生。我們所有的快樂和不幸，數以千計自命不凡的宗教、意識形態和經濟信條，每一位獵手和覓食者，每一位英雄和懦夫，每一個文明的創造者和毀滅者，每一個國王和農夫，每一對熱戀的年輕情侶，每一位母親和父親，朝氣蓬勃的孩子，發明家和探索者，每一位道德教師，每一位墮落政客，每一位「超級巨星」，每一位「最高領袖」，我們這個物種歷史上的每一位聖人與罪人，都生活在那裡——在一顆懸浮於太陽光束裡的微塵上。

26年過去了，這段話依然意蘊悠遠，對動蕩的2020年，則尤其珍貴。

截至目前（2020年），「旅行者1號」和「旅行者2號」與太陽的距離分別約為227億公裡和188億公裡，不僅均已「飛出太陽系」，且前者已遠遠超越「先驅者」探測器所達到的距離，後者也即將超越——因為這兩個探測器目前的飛行速度分別約為每秒17公裡和15公裡，都比「先驅者」探測器更快。

第五個探測器

在這四個「元老」級探測器之外，2006年1月19日，NASA發射的「新視界」探測器也加入了「飛出太陽系」的行列——雖然它目前還遠在太陽系邊界以內。「新視界」探測器的核心任務是探測當時唯一未被探測過的太陽系行星：冥王星。只不過，它啟程7個月零5天之後，冥王星被戲劇性地「貶」為了矮行星。

「新視界」是迄今唯一一個發射時就達到太陽系逃逸速度的探測器，在飛行途中，又進一步從木星引力場中借了力。2015年7月14日，「新視界」探測器從距冥王星表面僅12,500公裡處掠過，拍下了非常清晰的相片。之後，又於2019年1月1日從相距僅3,500公裡處掠過了編號為486958的柯伊伯帶天體——該天體當時距地球約65億公裡，是人類太空飛行器迄今掠過的最遙遠天體。

截至目前（2020年），「新視界」探測器與太陽的距離約為73億公裡，飛行速度約為每秒14公裡，預計將在二三十年後「飛出太陽系」。

不過，儘管事先知道「新視界」探測器也會「飛出太陽系」，科學家們卻並未讓它也像「先驅者」和「旅行者」探測器那樣，攜帶致「外星人」的信息。除對「外星人」的興趣已大為降低外，或許也是對那樣的信息被「外星人」解讀的可能性越來越不樂觀了。事實上，像「先驅者鍍金鋁板」上的氫原子譜線及脈衝星示意圖那樣的信息被「外星人」正確解讀的可能性實在太渺茫了。至於「旅行者金唱片」，除非有合適的「電唱機」，否則哪怕對地球人也是天書。

有一個例子或許能說明解讀此類信息的難度：美國天文學家法蘭克·德雷克曾設計過一串由551個二進位數組成的簡單信息。他設想，「外星人」會意識到551有唯一的素數分解：551=19×29，因而會嘗試將之排成19×29形式。一旦那樣做了，那串二進位數裡的「1」便會構成圖像。跟「先驅者鍍金鋁板」上的抽象信息或「旅行者金唱片」相比，德雷克的設計在科學層面上可算是再簡單不過了，但德雷克讓一些志趣相近的同事去破譯，卻基本無人成功。地球人——而且是志趣相近的同事——尚且如此，更遑論跟地球人有可能天差地別的「外星人」了。

其實真要傳遞信息的話，那幾個探測器本身才是最清晰的信息，不僅可以從它們的製作中推出人類科學的很多方面，而且從它們的運動軌跡反推太陽系的位置，也恐怕要遠比利用「先驅者鍍金鋁板」上的抽象信息更有可能。

在人類迄今發射的所有太空飛行器中，以上五個便是已經或將要「飛出太陽系」的完整陣容——可以說是小得可憐。其他數以千計的太空飛行器全都沒有達到太陽系逃逸速度，從而無法掙脫太陽的強大引力。不過，跟地球上的海洋相比，宇宙實在浩瀚得太多，哪怕其中有許多「外星人」，甚至哪怕在太陽系附近的恆星周圍就有「外星人」，這些「漂流瓶」被發現的概率也是微乎其微的。

漂向何方？

這些「漂流瓶」將會漂向何方？

科學家們2019年的一項新近研究給出了這樣的結果：「先驅者10號」將在約9萬年之後與一顆編號為HIP117795的恆星接近到約0.75光年的距離；「旅行者1號」將在約30萬年之後與一顆編號為TYC3135-52-1的恆星接近到約0.96光年的距離；「先驅者11號」將在約93萬年之後與一顆編號為TYC992-192-1的恆星接近到約0.8光年的距離；「旅行者2號」則在未來500萬年內都無法與任何恆星接近到少於1光年的距離。至於「新視界」探測器，由於還遠在太陽系邊界以內，仍有可能近距離遭遇柯伊伯帶天體，並受到引力擾動，故還無法對未來軌跡作出可靠計算。

這些結果是從涵蓋未來500萬年的計算中挑出的最近距離的「掠過」（這恐怕是對「掠過」一詞最誇張的用法）。由於那最近距離起碼也有0.75光年，哪怕那些恆星周圍真有「外星人」，隔著那樣的距離發現一個線度只有幾米的「漂流瓶」也是基本不可能的——更何況那些「掠過」中最早的一次也將在9萬年之後，對人類實在太遙遠了。

因此，這些太空中的「漂流瓶」最有可能的命運是在孤寂的恆星際空間裡永遠漂流下去。但即便如此，它們依然是人類探索精神的美麗象徵。如果哪天人類因自身原因不幸滅絕了，在近乎真空的環境裡漂流著的它們更將成為人類文明最永久的墓碑。

南方周末特約撰稿 盧昌海