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旅行者1号失联2天!后自动恢复通信,258亿公里外发生了什么?

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一艘1977年出发的探测器,在离地球约258亿公里的地方,失联了两天,又传回了信号。

10月29日,NASA披露旅行者1号的一次惊险经历。10月18日和19日,地面连续两次没能收到它的信号。到了20日,在工程师发送排查指令之前,它自行恢复了联系。

隔着这样遥远的距离,人类甚至来不及立即确认旅行者1号遇到了什么。信号还在浩瀚的宇宙空间中赶路,地面只能等待。

这艘逐渐老去的探测器,带给我们的感触远不止这一次复联。36年前,它曾回头拍下地球。照片里,没有熟悉的大陆和海洋,只有一道散射光中的微小亮点,那就是著名的暗淡蓝点。旅行者1号还在远去,照片里的人类还一直在那个点上。

一、旅行者1号异常失联了两天

10月18日,NASA深空网络按计划联络旅行者1号,结果没有收到该探测器发出的信号。又过了一天,还是没有联系上。直到20日,旅行者1号自己恢复了无线电通信。

经过初步调查发现,旅行者1号的一组推进器停止工作,备用推进器自动接替,这种切换属于预先设计的故障保护机制。不过,究竟什么触发了异常,以及异常如何造成通信中断,团队仍在调查。

这次复联之前,工程师刚在9月完成一项节电调整,同时停用三个设备,换上三个功耗更低的替代设备,还要确保机内热量分布合适。

对于这艘老探测器而言,电力和热量都是需要精打细算的资源。它离太阳太远,无法像许多近地航天器那样依靠太阳能电池板工作,使用的是将放射性衰变热量转成电能的供电装置。

工程师面对的是一道越来越难的取舍题,想多留一台仪器,就得从其他地方省电。设备关掉之后,产生的热量也随之减少,又要考虑剩下的部件能否正常工作。

NASA预计,11月18日,旅行者1号与地球的距离将达到一光日,约259亿公里。届时,地面发出指令需要24小时才能到达,返回信号又要走24小时。

二、旅行者1号拍摄到了罕见的地球照片

1990年2月14日,旅行者1号在距离太阳约60亿公里的地方,将相机指向了来路,拍下一组太阳系全家福。地球出现在其中一幅画面里,后来被称为暗淡蓝点。

如果事先没有标注,很多人恐怕找不到它。地球的视面大小只有约0.12个像素,照片中看起来只是一个小亮点。那一抹光,已经把整个世界压缩在了一起。画面里斜穿而过的亮带,来自相机拍摄接近太阳方向时形成的散射光,地球恰好落在其中。

我们平时看到的地球照片,总让人觉得这颗星球足够宽广。高山、沙漠和大洋,各自占据清楚的位置。暗淡蓝点却让这些细节全部退去,只留下一个几乎会被当作噪点忽略的存在。

但就是这么一个微不足道的小点之上,那里有家人,有童年的街道,有每天经过的路口,也有人类写下的历史。这也提醒我们,在浩瀚的宇宙中,我们需要更加学会谦卑,有责任善待彼此和珍惜地球,守护好渺小人类在宇宙中的唯一家园。

拍完这组照片后,旅行者1号关闭了相机。如今,它靠仪器测量周围的太空环境,继续把数据送回来。它不会再拍一张更远处的地球照片,那次回望,也就成了一次难以重来的告别。

三、旅行者1号进入星际空间,为什么还没走出太阳系?

旅行者1号于1977年9月5日发射,先后飞掠木星和土星。借助行星引力,它改变了速度与方向,踏上向太阳系外远行的轨迹。到了今天,它已经飞到远远超出主要行星轨道的地方。

2012年,它穿过日球层顶,进入星际空间,这是人类探测器第一次抵达这样的环境。但星际空间和太阳系之外,并不是一个概念。太阳持续向外吹出太阳风,形成一个包围太阳与行星的巨大区域,也就是日球层。越过其边界,意味着探测器进入了由星际介质主导的环境。

太阳的引力影响却延伸得更远,按照包含奥尔特云的广义太阳系范围,旅行者1号连这片遥远区域的内缘都还没有抵达。NASA给出的估计是,抵达内缘仍需数百年,穿过整个区域可能需要约三万年。

奥尔特云被认为是分布在太阳系遥远外围的大量冰质天体组成的区域,它的范围仍有不确定性。用它来衡量太阳系边界,就会发现,越过太阳风的边界之后,前面依然有漫长的路。

如今旅行者1号测量的是星际空间中的磁场、粒子和等离子体等环境。它值得人类继续等待,正因为这样的现场测量太稀少。离地球远到一条消息要走近一天的地方,还能有一台人类制造的探测器告诉我们那里周围发生了什么。

四、4万年后,它会遇见另一颗太阳吗?

旅行者1号没有一个等待抵达的终点站,它最初的主要探测目标是木星和土星,完成行星飞掠之后,任务延伸到太阳系外围及星际空间。

从太阳的位置看,它大体朝蛇夫座方向远去,并已明显离开主要行星运行的平面。但星座只是地球上划分天空的方式,朝某个星座飞行,并不等于那里有一座预定抵达的目标星球。

NASA介绍,按照预计轨迹,大约4万年后,旅行者1号将从距离格利泽445约1.6光年的地方经过。即便等到那一天,旅行者1号与那颗恒星之间,仍隔着光要走一年多的距离。

五、飞离太阳系之后,它仍在银河系里远行

那么,旅行者1号最终会不会像太阳一样,绕着银河系中心运行?

从银河系这个尺度看,答案是会。太阳本来就在绕银河系中心运行,地球和其他行星跟着它一起运动。旅行者1号从地球出发时,也已经带着太阳系在银河系中的运动速度,并非从一个静止的起点,单独冲进银河。

旅行者1号离开地球时,同样继承了原本的运动,只是在此基础上,又有了离开太阳的速度与方向。相对于太阳,它正在远去。相对于银河系,它仍是其中一个运动的小小物体。

因此,离开太阳系的束缚,不等于逃离银河系。根据旅行者1号的运动状态和引力原理,它的轨迹仍会受到银河系整体引力影响,与太阳的轨道逐渐分开,也可能在漫长岁月中受到其他恒星接近的扰动,但它会长时间绕着银河系中心转动,周期可能在两亿年左右。

六、走了近半个世纪,才走到光的一天之外

把旅行者1号的旅程放进人的一生,49年足以让一个孩子步入中年,让一批年轻工程师退休。但放进光的尺度,它离地球才接近一天的路程。一光日只有约三百六十五分之一光年。以每秒约17公里的速度作粗略估算,走完一光年的距离,大约需要一万八千年。

这就是旅行者1号最让人深思的地方,它已经是飞得最远的人造物体,却仍让我们看到,跨越恒星之间的距离有多艰难。遥远的星空值得探索,脚下的世界同样值得珍惜。探测器飞得越远,越能让人意识到,一口能够呼吸的空气、一杯干净的水,以及能够平安相处的日常,究竟有多难得。

我们也不必因为渺小,就否定自己的努力。一种生活在这颗星球上的生命,造出了机器,让它飞到视线之外,又与它保持了近半个世纪的联系。

在那张暗淡蓝点里,我们几乎什么都看不见。但我们知道,那个点里,有人正在等它回信。