176年一遇的特殊排列，四颗巨行星连线，旅行者一号有多幸运？

在我们的太阳系，有一个每176年才出现一次的罕见天体排列，届时四颗巨行星，木星、土星、天王星和海王星，将形成连续引力弹弓。

上次这种排列出现的时间，是1977年，为了抓住这次机遇，NASA的工程师们设计并制造了两台有史以来最坚固耐用的探测器，它们将要面对的是一系列宇宙的严酷考验：持续不断的高能辐射、接近绝对零度的极寒，以及在真空中以惊人速度飞行的微小尘埃。

为了在这场考验中幸存下来，旅行者号如同身披重甲的宇宙骑士，其关键仪器和巴士大小的机身，被多层绝缘材料和防护罩包裹，为这次不可思议的旅程提供动力的，并非在太阳系外围几乎无用的太阳能电池板，而是一台放射性同位素热电发生器，这个“核电池”利用钚-238自然衰变产生的热量来发电，持续为探测器提供了近半个世纪的动力。

它们最初的行星际穿越取得了巨大成功，改写了我们对太阳系外围的认知，它们揭示了木星上剧烈的风暴，包括著名的大红斑，并在其卫星木卫一上发现了活火山，在土星，它们展示了其星环惊人的复杂结构，以及土卫六上富含氮的浓厚大气，随后旅行者2号独自继续其宏伟旅程，为人类首次传回了天王星和海王星的近距离图像。

正是在这一阶段，当旅行者1号准备离开行星舞台时，它执行了一项极具象征意义的任务，1990年2月14日，应天文学家卡尔·萨根的请求，NASA将探测器的相机最后一次转向地球，从60亿公里的创纪录距离外，它捕捉到了我们的家园。在浩瀚的黑暗中，地球只是一个微小的像素点，一个暗淡蓝点。

这张照片美丽而深刻，它告诉我们：在这个广阔的宇宙中，我们的世界是多么脆弱和孤独。

完成行星飞越后，为了节省日益减少的电力，旅行者号关闭了相机和其他非必要仪器，它们虽然“失明”了，但并未“失声”，其余的传感器，磁力计、宇宙射线探测器和等离子体波仪器，仍在继续感知周围的空间，并将它们的发现穿越数十亿公里的虚空传回地球。

它们的任务从行星科学，转变为一个更深远的目标：寻找太阳系的边缘。

在随后的几十年里，探测器航行在一个被称为日球层的区域，这是由太阳吹出的巨大“气泡”，充满了以超音速流动的太阳风，一种由太阳发出的持续带电粒子流，这个气泡像一个保护罩，为我们抵挡了大量来自银河系的有害星际辐射，这个气泡的边缘，即太阳影响力的尽头，正是旅行者号的目的地。

通往这个边界的旅程分为几个阶段，首先探测器穿过了终端激波区，在这里，太阳风的速度因与星际介质的相互作用而从超音速锐减至亚音速，接着它们进入了一个被称为“日鞘”的湍流区域，这是一个太阳风减速后形成的混乱“无人区”，最后它们接近了最终的边界：日球层顶。

日球层顶是太阳系的理论边缘，一个脆弱的“薄膜”，在这里，太阳风向外的压力与星际等离子体向内的压力达到了完美的平衡，这是太阳的气息最终让位于银河微风的地方。正是在这个神秘、无形的区域，科学家们有了惊人的发现。

根据理论模型，研究人员曾预测，当探测器穿过日球层顶时，磁场方向会发生改变，由太阳风携带的太阳磁场，应该会让位于星际空间中角度不同的磁场，但当旅行者1号在2012年接近这个边界时，它的磁力计并未探测到任何此类变化。

相反，探测器的仪器报告了一些更为奇特的现象，带电粒子的密度突然飙升，达到了内部太阳风粒子密度的十倍之多，更令人震惊的是温度读数，日球层与星际空间的边界，似乎并非一条平静无形的线，而是一个超高温的“地狱”，这里的粒子以惊人的速度相互碰撞，导致等离子体温度急剧升高，形成了一道可怕的火焰之墙。

严格来说，科学家们尚未确定这个边界是否真的有“火焰”在燃烧，“火”是我们所知的化学反应，而这里发生的则是物理现象，但其效果是相似的：日球层顶外的等离子体被加热到了惊人的3万至5万开尔文，这比太阳表面还要热好几倍，在太空中经历了近四十年的严寒之后，旅行者号似乎即将飞入一个火炉。

但旅行者1号幸存了下来，几年后，旅行者2号也紧随其后，同样安然无恙地穿过了这道屏障，它们幸存的关键在于温度和热量之间的区别，虽然“火焰之墙”中的单个粒子温度极高，但等离子体本身却极其稀薄，其密度远低于地球大气层，这意味着，每秒撞击航天器的粒子数量非常有限，不足以传递危险的热能，从而显著提高其温度。