向心力旅行者号的奇幻漂流

“我们派出了一个旅行家，带着人类的信息，在银河里旅行。”...

39年前，在大西洋的彼岸，两艘无人探测器借助火箭推力脱离大气层，飞往太阳系的其他行星，去探索那些当时人们所未深知的星球。它们就是旅行者1号和2号。如今，它们带着人类的讯息，仍然不停地漂流在太空，向着太阳系之外的星际空间进发。它们如此漫长的旅程是怎样的？在旅途中有哪些发现？本期《未知》，就聊聊旅行者号的奇幻漂流。

上世纪70年代初期，人们认识到木星、土星、天王星和海王星的几何位置，可以允许一艘天空飞船以平滑的弧线轨迹一次飞过，通过行星引力加速方式实现连续造访外太阳系大行星。不过，由于这些星体以不同的速度绕太阳旋转，上述情况每180年才发生一次。

为了抓住这次难得的机会，科学家们向当局申请，必须在1977年8月底或者9月初发射飞船。这就是旅行者计划（亦称航海家计划 Voyager program）的由来。

美国国会批准了这个计划，一共制造了两艘太空探测器，它们就是旅行者1号和2号。

在经过了一段时间的酝酿与筹划，旅行者2号和1号终于分别在1977年8月20日和1977年9月5日得以发射。由于轨道设计不同，旅行者1号的飞行轨道较短，1977年12月10日两个探测器几乎同时进入主带小行星区域，约10天后旅行者1号超过了旅行者2号，并于1978年9月8日飞出主带小行星区域，率先开始了探测的旅程

最先开始探测的是木星。旅行者1号首次在1979年1月开始对木星进行拍摄。同年的3月5日，旅行者1号飞行至距离木星中心349,000公里的最近点。由于在如此近距离掠过，以及更佳的相机分辨率，航天器在48小时的近距离飞行时间中，得以对木星的卫星、环、磁场以及辐射带作深入了解及高分辨率拍摄。整个拍摄过程最终于同年4月完成。

在顺利地借助了木星的引力后，旅行者1号朝土星的方向进发，并于1980年11月掠过土星，于11月12日飞行至距离土星最高云层124,000公里以内的位置。航天器探测到土星环的复杂结构，并且对土卫六上的大气层进行了观测。由于发现了土卫六拥有浓密的大气层，喷气推进实验室的控制人员最终决定了让旅行者1号驶近土卫六以进行研究，并随之终止了它继续探访其余两颗行星。结果造访天王星和海王星的任务只得交予旅行者2号。这次靠近土卫六的决定使航天器受到了额外的引力影响，最终使航天器离开了黄道，提前终止了它的探索行星任务。旅行者2探测器虽然速度相比1号要慢，但是却是完成了最早“外太阳系大旅行”计划的目标。它与其姊妹船旅行者1号设计上基本相同。不同的是旅行者2号循一个较慢的飞行轨迹，使它能够保持在黄道（即太阳系众行星的轨道水平面）之中，借此在1981年的时候透过土星的引力加速飞往天王星和海王星。正因如此，它并没有像它的姊妹旅行者1号一样能够如此靠近土卫六。但它也因此而成为了第一艘造访天王星和海王星的航天器，完成了藉这个176年一遇的行星几何排阵而造访四颗气态巨行星的机会

旅行者2号的旅程最初与1号相似。最先开始拜访的也是木星。1979年7月9日最接近木星，距离相对于1号要远。这次对木星的拜访发现了几个环绕木星的环，拍摄了一些木卫一的照片；另外木星大气层上著名的大红斑风暴被发现了是一个复杂的风暴系统，同时亦发现了一些细小的风暴和旋涡。最令人惊讶的是在木卫一上发现了火山活动。这在当时就连先驱者10号及11号也未有观察到。

离开木星后，旅行者2号花费了约一年的时间飞往土星，并于1981年8月25日最接近。它以雷达对土星的大气层上部进行探测，并量度了气温及密度等资料，发现土星内层大气温度反而较高。

掠过土星后，船上的拍摄平台因为过度使用,润滑油暂时耗尽有点卡住，使前往天王星和海王星的任务产生变数。幸好，地面的工作人员最终把问题解决，最终太空船仍是接到继续前进的指令，前往天王星。

旅行者2号于1986年1月24日在距离天王星81.5万千米的地方上飞过，并旋即发现了10个之前未知的天然卫星。之后观测了天王星的光环，还对天王星独特的大气层进行了探测，旅行者2号发现天王星独特的磁场和辐射带，找到了天王星卫星呈现灰色的原因。

天王星之后，便到只剩下了旅行的最后一站——海王星。1989年8月25日，旅行者2号来到了太阳系第八颗行星──海王星。航天器发现海王星有5条光环，并且新发现了海王星的6颗卫星。另外，这次探测发现了海王星的大黑斑，这个斑点的大小与地球近似，并且非常像木星上的大红斑。起初认为它是与大红斑一样的风暴，但更接近的观察显示它是黑暗的，并且是向海王星内部凹陷的椭圆形。大黑斑被认为是海王星被甲烷覆盖时产生的一个洞孔，类似于地球上的臭氧洞。但是当1994年哈伯太空望远镜再度拍摄海王星的斑点时，大黑斑已经完全消失不见了。然而，另一个几乎相同的斑点涌现在海王星的北半球，这个新的斑点被称为北大黑斑（NGDS），被持续观测了数年之久，至今对此仍无定论。经过旅行者2号造访海王星后，冥王星是当时唯一一个仍然未被任何从地球飞来的航天器造访过的行星。但后来在国际天文学会重新定义行星后，冥王星被降级为一颗矮行星。因此，旅行者2号在1989年飞掠过海王星后，太阳系中所有行星都至少被人造航天器探访过一次。

至此，旅行者1号及2号探测太阳系的行星的任务已经基本完成。然而，它们都并没有停下自己的脚步，而是开始了向星际空间的漂流探索。在探测土星之后，旅行者1号被美国宇航局派发了星际探索的任务，往着太阳系外的方向飞去。旅行者2号也跟随其后，在1989年的海王星探测任务结束后，也开始为星际任务做准备。

旅行者1号和2号在太阳系外进行着它们的高速之旅。在2003年，旅行者1号报道其正在通过太阳风鞘，在那里能够感知到受太阳影响的最后痕迹。在2010年，飞行器报告其正在进入太阳风层顶，那里宇宙电流已经强过了太阳风，而且其正在向更远的深空进发。2013年9月12日，美国宇航局官方证实旅行者1号已经飞出了太阳系，正式成为现时离地球最远的人造飞行器，也是第一个进入星际空间的人造物体。至此，旅行者1号已经飞行了39年，这个曾帮助人们重新认识太空的飞行器已远离我们180亿公里。它仍在前行，试图带着录有55种人类问候语的唱片冲出太阳系。没有人知道它能否在未知的星际空间中给高级生命带去这些问候。2025年，它的电池将耗尽，再也无法向地球传回数据。到了那个时候，我们将无法得知旅行者号所处的环境，所遇见的行星，以及是否会被外星文明所发现。这是一趟永不回头的星际旅行。但即便其失去动力，旅行者号未来的命运，或许也会正像其在36年前发射时所携带的致词所示：

“这是一个来自遥远的小小星球的礼物，它是我们全部声音、科学、影像、音乐、思想和感情的缩影。我们正努力延续自己的岁月， 希望有朝一日能与你们同在。”资料来源：维基百科 腾讯科技 网易科技

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