旅行者二号遇49427℃“火墙”，人类有生之年，能飞出太阳系吗？

上世纪50年代第一颗卫星的升空，开启了人类的“太空探测纪元”，在这70年间，人类将探测器送上了周围的各个星球，甚至表示在探测数据的支持下，未来会登陆周边的星球建立“人类根据地”，实现太空移民。一开始，由于技术的限制，大家只能将探测目标瞄准附近的邻居，如天然卫星月球、地球的双胞胎兄弟金星和被誉为地球的替代星球火星等等。

渐渐地，大家发现地球周围的这些星球似乎都没有生命存在，也不太适宜碳基生命的生存，因此就扩大了搜索范围，将目标对准了太阳系之外，银河系旋臂之上那么多“小区”，总有一个能移居吧？美国的“旅行者”系列就肩负着飞出太阳系的使命出发了，没想到一飞就是四十多年。途中还遇到不少艰难险阻，比如旅行者二号在飞离太阳系时就遭遇了高温火墙，其温度竟然达到了49427℃。

机器尚且可以依靠着坚实和抗燃的外壳穿越这道屏障，人类脆弱的躯体面对如此高温可能直接就“气化爆炸”了，那才是真正的灰飞烟灭。我们，真的能够飞出太阳系吗？

太阳系极其边界

太阳系就是以太阳为中心，受到其引力作用不断运转的天体系统。地球和众多行星都分布在其中，根据2019年的观测数据可以看出太阳系当中除了有我们熟知的八大行星之外，还有120多万颗小行星，以及它们捕捉到的500多颗卫星。

从这一数据可以看出，太阳系的范围还是很广的，其中囊括的星体也很多。比太阳系更大一级的天体系统就是银河系了，太阳系位于银河系的猎户臂之上，距离银心的距离还是很远的，并且一直在以220km/s的速度绕行银心运动。

对于太阳系的诞生一直都众说纷纭，因为我们目前的深空探测技术还十分有限，对于追溯太阳以及太阳系的诞生历史很难找到直接证据。学者广泛认为太阳系诞生于一片星云当中，这个星云假说出现得最早，是由德国古典哲学创始人康德所提出的。在他的理论当中，太阳诞生于46亿年前，这片星云受到了超新星爆发的影响，内部发生了坍缩，从而形成了太阳以及太阳系。

在详细为大家介绍旅行者2号飞越太阳系之旅的进程之前，大家需要先明白太阳系边界的概念到底是什么。可以说，最初人们对于太阳系边界的定义十分随意，就是以最外围的行星轨道范围作基准，假如以目前发现的海王星轨道为基准，那么太阳系的直径约为90亿千米。

但是随着深空探测向更远更深处进发，距离我们更遥远的天体被发现，大家发现这种定义似乎不科学，于是改变想法想从另一角度出发。比如天文学家柯伊伯，就认为太阳系边界应当以海王星边缘的柯伊伯带命名。

到了现代，天体物理学有了更多的发现，科学家们就针对这一基础重新规定了两种太阳系边界定义标准。第一种是“物理边界”，以太阳风和星际物质相互作用的交界面为界。后文提到的旅行者二号穿越的火墙，就与这一边界息息相关，太阳距离这一边界的距离大约是100个天文单位。

第二种则是以太阳的引力作为判断基础，指出太阳系边界应当是太阳引力最后到达并控制的地方，有时也称其为“力学边界”。一般指的是到达奥尔特星云的位置甚至更远，其直径约为20万个天文单位，走到这里至少要花费1光年的时间。

大家对以上定义有所认识之后，接下来我们就可以探索“旅行者二号”的旅途见闻了，它遭遇的火墙到底是什么呢？有生之年飞出太阳系，或许真的是人类的奢求！

“旅行者”的漫漫星际旅途

成功穿越太阳风的两个旅行者探测器，最初都属于美国的“水手计划”，因此其实它们两都是太空飞船。值得一提的是，我们下意识都会认为1号比2号发射得早，这样比较符合逻辑。偏偏旅行者号不走寻常路，旅行者2号在1977年8月20日就发射了，旅行者1号等到同年的9月5号才发射。

它们兄弟二人最初肩负着不同的使命，于中途分道扬镳，最后又都到达了太阳风之外。这项最初计划只飞行4年的探测器，目前已经飞行了40多年，虽然可能于2025年时因为耗尽电量与我们失去联络，但是还是带给我们了许多的惊喜。

接下来我们就来详细了解一下旅行者2号的情况，它先后到访了土星、木星、天王星、海王星，为地球传回来了一系列的监测数据。旅行者2号的重量为721.9千克，相较于其它的探测器，它算得上是个“大块头”了。

为了在接近木星时有足够的力量改变其轨道，“旅行者2号”还携带了一个重达1125千克的固体火箭发动机,并为这台发动机配备了8台液体火箭姿控发动机,构成一个推进模块。

此外旅行者2号的功耗为420W，为了确保在漫长星际旅途当中一直有电，在它身上装有3个放射性同位素热电源，刚发射时供电能力约470W。专家指出，虽然能耗一直在衰减，但是还是能支撑到2025年左右。为了方便与地球联络，传回数据，旅行者2号的抛物面天线直径约为3.7米。

旅行者2号即便在距离地球数亿公里外的木星附近,依然能够以115.2bps的速率向地球传输信息，这比我们在互联网时代早期使用的调制解调器都要快。

2019年时NASA公布了旅行者2号探测器发回的数据，可以看出自它于2018年12月10日飞离太阳风层之后，当时与地球的距离大约是119AU。并且虽然旅行者1号早它一步从别处穿越了日光层边界，但是等离子体设备损坏，导致并未监测到穿越数据。但是旅行者2号的设备完好，因此给人们传回了完整的日球层顶数据，有助于我们了解太阳系物理边界情况。

神秘的“火墙”

因为监测设备完好，所以旅行者2号还记录了在穿越日光层边缘时遭遇的一道“火墙”，根据数据显示其温度高达49427℃。这火墙其实就是日球层顶的一道屏障，是由太阳风粒子和系外宇宙辐射粒子碰撞而产生的。它平时还能充当太阳系的防护罩，为太阳系抵挡外来70％的辐射。

来自系外的粒子与太阳风粒子相撞之后，相互压制抗衡，最终形成了这个粒子在其中快速运动的火墙。但是49427℃是我们根据其中辐射粒子的速率来计算的，但是它们的密度其实很低，这就是为什么它只能遮挡住70％的宇宙辐射，因为这个火墙有一些“漏风处”。

所以旅行者1号和2号都先后穿越了这道火墙，在穿越时遭受的热量冲击其实不大，因为密度很低，就像我们快速用手指穿过打火机的火苗，并不会感觉到多烫。再比如，我们用拳头去砸钢板和泡沫板，钢板看起来很薄但是砸不穿，拳头还会很痛，泡沫板则恰恰相反，利用这一例子会更好理解。

其实旅行者2号除了在穿越日光层边缘时遭遇了这道“高能粒子墙”以外，飞行过程中经常又会遇见粒子流，这些粒子流的温度高达6000℃，几乎和太阳表面的温度一样了。但是探测器却没有被烤化。这是因为这些粒子流的密度和上文提到的火墙一样低。

平均约每立方厘米的空间中只有0.015颗氦原子，相对地球表面每立方厘米约1兆（106）个粒子的密度而言，太空中的粒子流密度相当稀薄。

旅行者的两个探测器都成功飞出了日球层，脱离了太阳风，可以说它们飞出太阳系了吗？按照前文中我们给太阳系边界规定的物理定义，但是实际上，它们并未脱离太阳系的引力控制范围，所以仍然被太阳把控着，怎么能说是飞出了太阳系呢？

目前科学界广泛认为，只有它摆脱了太阳引力的控制，才叫真正飞出了太阳系。而摆脱控制的边缘超过了奥尔特云，因为科学家们指出奥尔特云内有一部分天体依旧受到太阳引力影响。不过奥尔特云距离我们本就非常遥远。粗略地估计一下，从太阳到达奥尔特星云需要走1500亿公里，它的宽度需要再向外延伸10万倍左右。

那么以目前旅行者2号的飞行速度，约为17公里/秒进行估算，它在飞出日光层边缘后还要继续飞行300年才能到奥尔特云旁边。如果要穿越奥尔特云，预计还要飞行4万年。

300年之后的人类可能还在，我们姑且可以等一等。但是4万年以后的地球估计早已是沧海桑田，人类真的能等到那个时候吗？况且旅行者探测器的能耗，根本没有那么久，在4年后它们就会与我们失联，成为流浪探测器。

以人类现在有限的生命和科技，想要飞出太阳系是不可能的，除非科学家能开发出新的能源，或者是制造出以光速运转的飞船，才有机会将人类送到太阳系之外。

保护地球

无法飞出太阳系，周围又没有宜居的星球，现在摆在人们面前的无非就是两条路。第一，拼命发展科技，要让人类科技发达到可以改造附近“星球”的地步，比如创造人造大气、人造磁场等等，但其工程浩大，大约只能出现在科幻小说当中了。

第二就是行动起来，保护地球。既然短时间之内我们没有能力离开移居外星，那么就要守护好脚下的土地，不要在还未找到新的家园前，就把地球弄得乌烟瘴气、无法生存。

结语

通过本文，大家对旅行者2号飞越的火墙有了一定了解，也知道了太阳系的真正边缘到底在哪里。我们短暂的生命和那长远的距离相比，大约只是一个瞬间吧，人类在几代人只能想要飞出太阳系是不可能了，只能寄希望于未来会发生“技术大爆炸”，人类的科技突飞猛进。