人類信使深入星際

方玄昌　黃步紅

登陸火星，只是人類的一個小目標(biāo)。沖出太陽系去尋找宇宙間的地外文明，才是更令人激動的偉大夢想。1977年8月20日，美國人將飛行器“旅行者1號”送上太空，向地外的智慧生命傳遞自己的問候，現(xiàn)在它已經(jīng)到達太陽系的邊緣……幾萬年或者幾億年之后，它或許真的有機會代表地球人同外星人握手

在星際空間的高速路上，沒有任何標(biāo)志和公里顯示牌。“旅行者1號”已經(jīng)奔跑了26年，正在奔向太陽系最后的邊界。在它的身后，“母親”地球早已蹤影不見；太陽也已經(jīng)變成了更亮一點的一顆星星。周圍是無邊的黑暗和寂靜。

已經(jīng)跑過的26年路程，相比于它的整個旅途來說，才是剛剛走完的第一步，可以說，它才剛剛要跨出自己的家門。前面的路，至少還夠它走上幾萬年，直到下一個驛站，有誰愿意挽留它，它才會停留下來。

它懷里揣著一個光盤，上面記載著宇宙精靈——地球人——的文明信息。它肩負的使命，就是要把這張光盤交給不知道居住在哪里的、來自另一個行星系的文明物種。

作為地球人的信使，“旅行者1號”至今只有3個同行：“旅行者2號”、“先驅(qū)者10號”和“先驅(qū)者11號”。但它們從地球出發(fā)后，分別向4個不同的方向出發(fā)，因此永遠不可能碰面。它們注定要孤獨地旅行一生。

“旅行者”超越“先驅(qū)者”，雙雙抵達太陽系邊緣

“旅行者1號”飛船于1977年8月20日發(fā)射升空。經(jīng)過26年的飛行，它將創(chuàng)造歷史——成為第一個穿越太陽系最終邊界的人造飛船。這個“最終邊界”是一個太陽風(fēng)與星際空間稀薄氣體交界的神奇地域，被稱為“太陽風(fēng)鞘”。

這件事被英國著名的《自然》雜志評為2003年度十大科技事件之首。“但實際上，現(xiàn)在已經(jīng)抵達這一區(qū)域的飛行器有兩個，另一個是先前已經(jīng)失去聯(lián)系的‘先驅(qū)者10號?！眹鴥?nèi)著名天文學(xué)家李競教授這樣告訴中國《新聞周刊》。

“先驅(qū)者10號”于1972年3月2日發(fā)射升空，要比“旅行者1號”早上路5年。作為曾經(jīng)是距離地球最遙遠的飛行器，目前，它距離地球已經(jīng)有大約125億公里。在運行近31年之后，2003年1月23日，先驅(qū)者10號發(fā)出最后一絲微弱的信號后，電池耗盡。而由于電池的消耗，它對太陽系的探索事實上已于1997年3月31日就停止了。然而，此時它的最后一項使命卻才剛剛開始：奔赴星際空間，尋找外星文明。

“旅行者1號”雖然比“先驅(qū)者10號”晚出發(fā)了5年，但這5年中人類火箭推進技術(shù)的進步讓它飛得更快。1998年2月17日，“旅行者1號”超過了“先驅(qū)者10號”，當(dāng)時的距日距離為69.4個AU(天文單位，地球距太陽的距離，AU等于1.5億公里)，之后，“旅行者1號”以平均每年超出1.02AU的速度領(lǐng)先于“先驅(qū)者10號”離我們而去。它在先后拜訪了巨行星木星和土星之后，在土星的引力作用下馳向宇宙深空。目前，它距離太陽超過129億公里，是迄今為止飛離地球最遠的人造飛行器。

“基本上可以判斷，現(xiàn)在這兩個飛行器都已經(jīng)抵達太陽系的最外層邊界，即‘太陽風(fēng)層頂，即將飛出太陽系?！崩罡傉f。

最初的使命

迄今為止，人類發(fā)射了眾多飛行器，但擁有足夠速度、能夠飛出太陽系的只有4個，它們分別是“旅行者1號”、“旅行者2號”、“先驅(qū)者10號”和“先驅(qū)者11號”。

最初人們發(fā)射它們時，這4個飛行器的主要任務(wù)并不是跑到太陽系外面去尋找地外文明，它們先要各自執(zhí)行自己的先期任務(wù)。

“先驅(qū)者10號”：1972年3月2日發(fā)射升空，作為第一顆探測小行星地帶的飛行器，它第一次為我們帶來了木星的完整照片?！跋闰?qū)者10號”最初以51，810公里/小時的速度向木星飛去，它先進入并考察了小行星地帶。之后，它向著木星飛去，并且加速到132，000公里/小時。1973年12月3日，“先驅(qū)者10號”穿過木星長130，354公里的混沌地帶，期間，它獲得了這顆星球的全貌圖片，攝取到了木星的輻射帶，獲得了木星的磁場定位；發(fā)現(xiàn)了木星是一個氣體為主的星球。

“先驅(qū)者11號”：1973年4月5日發(fā)射升空。它在接近木星時獲得加速，達到173，000千米/小時——這個速度相當(dāng)于步槍槍口的子彈速度的55倍，所以它能夠在太陽系中穿行24億公里順利到達土星。

1974年12月2日，在經(jīng)過木星的期間，“先驅(qū)者11號”拍攝到一個奇特的呈巨大紅斑狀的圖像，后經(jīng)判斷為木星的衛(wèi)星Callisto(木衛(wèi)四)。1979年9月1日，它與土星相會，在距離土星21，000公里的地方，拍攝了土星的全貌圖。它還定位發(fā)現(xiàn)了土星兩顆先前未知的衛(wèi)星以及土星環(huán)，繪制出土星的磁場圖，發(fā)現(xiàn)了一顆和行星一般大小的衛(wèi)星——Titan(泰坦)，并且探明那兒太冷不適合生命生存。

“旅行者1號”：1977年9月5日發(fā)射升空。

“旅行者2號”：1977年8月20日發(fā)射升空。

兩位“旅行者”預(yù)定的任務(wù)是環(huán)繞探索木星和土星。“旅行者2號”在探索完木星和土星后，還要訪問最后兩顆巨大的氣體狀行星——天王星和海王星。1990年，“旅行者”1、2號均越過了冥王星。

星際任務(wù)

在完成了對行星的探索任務(wù)后，“先驅(qū)者”和“旅行者”們開始執(zhí)行遠期的星際任務(wù)。其中“旅行者”們執(zhí)行的叫做“旅行者星際任務(wù)(VIM)”。計劃分三個階段：太陽系內(nèi)的沖刺；進入太陽風(fēng)層頂(太陽風(fēng)和星際物質(zhì)相互作用的交界面，也就是太陽系邊界)；進入星際空間。

目前，這個計劃已經(jīng)進展到第二階段：外太陽系環(huán)境的探索，以及尋找太陽風(fēng)層頂?shù)膮^(qū)域——即確定太陽磁場(太陽風(fēng))的邊界。據(jù)估計，太陽風(fēng)層頂在太陽之外80-140億英里。

穿過太陽風(fēng)和星際媒介之間的太陽風(fēng)層頂之后，它們的探索領(lǐng)域?qū)⑦M入太陽系之外的星際空間，進入一個只受到宇宙風(fēng)作用的環(huán)境。進入宇宙空間才是旅行者星際任務(wù)的最終目的。

現(xiàn)在，這兩位“旅行者”盡管有一些損耗，但是它們?nèi)匀挥心芰ο騐IM返回有價值的科學(xué)數(shù)據(jù)：兩個飛行器都有足夠的電池和良好的工作狀態(tài)。

飛行器由同位素電熱發(fā)電機供電，靠钚的自然放射衰變，源源不斷地為飛行器提供電能。最初發(fā)射的時候，它提供大概30伏特470瓦的直流電，2001年，旅行者1、2號的電功率分別降至315、319瓦，但均比預(yù)想的要好。隨著電池的損耗，各種儀器將依次停止運行，大概到2020年，電池將不能支持科學(xué)儀器的正常工作，科學(xué)數(shù)據(jù)將停止返回，飛行器的短期作用將結(jié)束。到那時，“旅行者1號”的距日距離應(yīng)該為199億公里，“旅行者2號”應(yīng)為169億公里。

飛行器們歸宿何方？

完成先期任務(wù)后，飛行器們將飛向別的恒星?，F(xiàn)在，“旅行者1號”以每年3.6AU的速度遠離太陽系，向蛇夫座飛去?！奥眯姓?號”以每年3.3AU的速度遠離太陽系，向望遠鏡座飛去。

大概在4萬年之后，“旅行者1號”會迫近鹿豹座的一顆恒星，距離對方大約為1.6光年。大約29.6萬年之后，“旅行者2號”將迫近夜空中最亮的恒星之一——天狼星，距離它大約為4.3光年。

而失去聯(lián)系的“先驅(qū)者10號”將繼續(xù)像幽靈一般滑向遙遠太空深處的金牛座主星(畢宿五)，這顆星球距離地球大約有68光年之遙，“先驅(qū)者10號”需要200萬年的時間才能抵達。

“先驅(qū)者11號”的最后一絲信號是在1995年9月30日接收到的。但還不知道它是否仍在發(fā)射信號，因為，由于地球公轉(zhuǎn)位置移動的緣故，即使它發(fā)來信息我們也未必能接收到。現(xiàn)在它應(yīng)該是朝著天鷹座的方向飛去，在人馬座的西北方向?！跋闰?qū)者11號”需要400萬年的時間才能抵達這個星座中的恒星。

地球人的宇宙信使

作為地球人派出的信使，4個探測器分別配帶了一張光盤，希望能被地外文明發(fā)現(xiàn)和捕獲這些信息。

其中，“先驅(qū)者”10號和11號的光盤實際上是一塊金屬板。在這張金屬板上，有一個男人和一個女人站立在太空飛船前。這個男人做出一個問候的手勢。這兩個人是根據(jù)我們整個星球的人類特征繪制出來的。

解讀這張光盤的秘密在于一個宇宙間最基本的元素——氫。設(shè)計者認為，任何一個具有一定文明程度的人都能夠具有氫的知識。這張光盤由美國康乃爾大學(xué)的卡爾·薩根(Carl Sagan)博士和Frank Drake博士設(shè)計，由卡爾·薩根的妻子林達·薩爾茲曼·薩根(Linda Salzman Sagan)繪制。

而相對來說，“旅行者”1、2號攜帶的光盤就“豪華”得多。它是一張VCD盤，被稱為“地球之音”。

卡爾·薩根博士負責(zé)挑選了這張12英寸的鍍金銅色碟片載有的內(nèi)容。他和助手們收集了115張圖片和各種各樣大自然的聲音，例如海浪聲、風(fēng)聲、雷聲、以及鳥類和鯨及其他各種動物的聲音。還有爆炸聲、砸盤子的聲音、槍炮聲等等。他們還挑選了不同年代不同文化的音樂，人類用66種語言向外星人問候的錄音，還放入了卡特總統(tǒng)和當(dāng)時的聯(lián)合國秘書長瓦爾德海姆的講話。

每一條記錄都有一層鋁膜保護。光盤表面刻了一些符號，解釋飛船的出發(fā)地和解釋怎樣播放碟片。

碟片播放的速度為16+2/3轉(zhuǎn)每分鐘。前面是人類講話的錄音，開始的一條是Akkadian語言，這是大約6000年前蘇美爾人的語言，中間有粵語，最后一條是來自中國上海的地方方言。

接下來是地球的聲音，有大概90分鐘的音樂，包括東方、西方的古典和民族音樂。其中有貝多芬《命運交響曲》中的《歡樂頌》(第四樂章)和中國古典樂曲《高山流水》。最后的115張圖片中則包括中國的長城。

工程師們?yōu)檫@兩張金唱片設(shè)計了10億年的保存期限。但正如卡爾·薩根所說，“宇宙空間無垠，恒星間距離遙遠，即使‘先驅(qū)者10號航行100億年，也幾乎不可能進入其它恒星的行星系(假定銀河系每一顆恒星都附有這種行星系)?！?/p>

“可以想象，這艘飛船遭遇外星球文明的唯一可能情況是，后者具有太空飛行的巨大能力，能夠攔截和回收無聲無息的太空棄船。在‘先驅(qū)者10號上安置一項人類信息，很像一個罹難的水手往海洋里拋入一個裝著一封信的瓶子——只是，宇宙的海洋可比地球上的任何海洋浩瀚得多了?！笨枴に_根在他的文章《從地球發(fā)出的信息》中如此寫道。