说起人类观察太空的历史,其实还不算特别长。
公认的第一台天文望远镜,是1609年伽利略做出来的。从那时候起,人类才算真正意义上开始把眼睛伸向了太空。
可越看越糊涂,宇宙的秘密远远超出了当年人们的想象。地心说被推翻,日心说也被推翻,到今天为止,谁也说不清宇宙的边界到底在哪里。
![]()
而旅行者号,就是人类为了找答案而伸出去的一根"触角"。旅行者一号和旅行者二号都是在1977年从地球发射升空的,到今天已经飞了将近47年。这么长的时间,它们究竟飞了多远呢?
旅行者一号在1980年完成对土星的探测之后,就飞离了黄道面。
所谓黄道面,就是地球和其他行星围绕太阳公转的那个轨道平面。旅行者一号探测完土星后,向着黄道面的上方飞去,方位大致朝着蛇夫座方向。
![]()
而旅行者二号则是在1989年完成对海王星的探测之后,反着来,朝着黄道面的下方、孔雀座方向飞去。
所以这兄弟俩并不是沿着太阳系那个大圆盘直直往外飞的,而是一个往上、一个往下,从两个不同的方向逃离太阳系。
那到今天为止,它们飞到哪儿了?旅行者一号距离我们大约163个天文单位。一个天文单位就是地球到太阳的平均距离,大约1.5亿公里。所以163个天文单位换算过来,差不多是243亿公里。旅行者二号稍微近一点,136个天文单位,约204亿公里。
![]()
那么问题来了——飞了这么远,它们到底算不算飞出太阳系了呢?
这事儿其实没那么简单,得看你怎么定义"太阳系的边界"。如果按照太阳引力所能触及的范围来算,那太阳系的边界就要看奥尔特云了。
奥尔特云大致从距离太阳1000个天文单位的地方开始,一直延伸到10万个天文单位处结束。换算成光年,奥尔特云的外边缘距离太阳大约1.8光年。
![]()
这个数字,也和一些资料提到的"奥尔特云范围在距离太阳1光年到1.87光年之间"基本对得上。以这个标准来看,旅行者一号和二号根本连奥尔特云的边儿都还没摸到。
按它们现在的速度,要飞到奥尔特云的内边缘,估计还得再飞300多年。而且更让人沮丧的是,奥尔特云到现在都还只是理论上的推测,天文学家们并没有真正证实它就在那儿。
这就有点尴尬了——我们连自家的院墙在哪儿都还没完全搞清楚。
![]()
关于奥尔特云的猜想,其实也不是一开始就有的。
上世纪早期,天文学家在观察长周期彗星的时候,发现这些家伙好像来自太阳系外围一个非常遥远的地方。上世纪八十年代初期,研究学者们开始系统地修正和完善关于这个未知天体的理论。
到今天,奥尔特云已经成了主流天文学界普遍接受的假说,但要真的看到它、证实它,就凭旅行者号这样的速度,人类可能得等上好几百年。也正因为奥尔特云的存在,很多人才说人类靠现在的科技根本没法飞出太阳系。
你想想,探测器飞了快半个世纪,才走了几百亿公里,连太阳系院墙的十分之一都不到,这种感觉确实挺让人无力的。原文还专门提醒,旅行者号能飞这么久,并不是靠自身燃料一路硬推。
![]()
它和旅行者二号当年都利用了行星之间的“引力弹弓效应”,借行星重力场给探测器加速;而这种路线又依赖罕见的行星几何排列,平均176年才会出现一次。
也就是说,人类不能每次都把希望押在这种外力窗口上,真正要飞出太阳系,还是得找到更持久的新动力来源。
不过,如果换一个定义方式——按太阳磁场来划边界,那结论就完全不一样了。以磁场定义的太阳系边界,我们叫做日球层。
它其实是太阳风(也就是太阳发出的等离子体)所能到达的最远范围。在这个边界上,太阳吹出去的等离子体大量聚集,就像一堵等离子体做成的墙,把来自星际空间的介质挡在外面,围出一个类似气泡的空腔。
![]()
因为太阳自己也在银河系里跑,所以这个气泡的整体形状有点像彗星,有顶部,也有尾部。旅行者一号和二号,都是从这个气泡的顶部穿过去的,从而真正进入了充满星际介质的星际空间。
旅行者一号在2012年8月穿过了日球层顶,当时它身上测量等离子体密度的仪器显示,等离子体密度一下子增加了约40倍,天文学家据此才判断出它正在跨越边界。
旅行者二号则是在2018年11月穿过日球层顶的,所以按磁场这个标准来说,这兄弟俩确确实实已经飞出太阳系了,进入了星际空间的地盘。
![]()
地球在宇宙中的整体运动速度大约是600公里每秒,太阳系本身在银河系中的运动速度也有240公里每秒。而旅行者号相对于太阳的速度,每秒也就十几公里。
当探测器真正突破了太阳系的影响范围之后,它究竟会以什么样的速度、什么样的轨迹继续前行,其实我们也很难精确预测——银河系里到处都是引力扰动,未来几万年、几十万年的漂流之路,充满了未知。
那飞出去这么远,它们又是怎么跟地球通讯的呢?
![]()
大家看旅行者号的图片,会发现探测器上都带着一个特别大的"锅盖",这个东西叫高增益天线,是它们跟地球发射和接收数据的主要设备。
用的时候,这个大锅必须精准地对准地球,不然一点信号都传不回来。
2023年7月的时候,旅行者二号的高增益天线就闹过一次乌龙——不知道怎么回事儿,方向意外偏了,地球一下子接收不到它的信号了。
![]()
当时科学家们心都提到嗓子眼儿了,好在探测器上装了自动重置指令,一个月之后,天线的方向又重新对准了地球,联系才重新建立起来。地球这边接收信号靠的是深空网络,这套系统由分布在地球上三个不同位置的站点组成。
只要探测器离地球超过3万公里,无论它跑到什么方位,这三个站点里至少有一个能盯上它。就是靠这个网络,我们才能跟旅行者号保持沟通。
不过距离实在太远了,跟旅行者号单程通讯就得将近20个小时,一问一答一来回就是40个小时。你发一条指令,得等两天才能听到回音,这种延迟,放在日常生活里简直不可想象。
但即便是这样"心有灵犀"的联系,也快到头了。
![]()
按照目前的估算,到2036年前后,旅行者一号和二号就会飞出深空网络的通讯范围。
而且到那个时候,它们身上带的核电池电量也基本耗尽了。两个条件叠加起来,那一刻就是它们和地球的最后告别。告别之后呢?它们不会回来,也不会停下。它们会继续独自飞向遥远的深空,一直往前,进入人类目前根本无法企及的星际黑暗之中。
它们身上还带着那张著名的"金唱片",里面刻着地球的问候、55种语言的招呼、贝多芬和中国古琴的旋律——像一封漂流瓶的信,被扔进了银河的海洋,谁也不知道会不会有人捡到。说实话,聊到这儿总有点感慨。
![]()
旅行者号从1977年出发到现在,飞了差不多47年,也就跑了240亿公里出头,连奥尔特云的门槛都没摸到。人类的一辈子在宇宙尺度面前,真的太短了。
可换个角度想,这两个不到一吨重的小家伙,是人类文明第一次真正意义上把自己的指尖伸向星际空间。它们没有意识,却承载着我们对宇宙最原始的好奇。
它们最终会飞出深空网络,会失联,会在银河里漂几十万年、几百万年——可这条路,是我们自己开出来的。
![]()
也许在人类的有生之年,我们真的没办法亲自飞出太阳系。但旅行者一号和二号会替我们一直飞下去。这大概就是所谓探索的浪漫——明知走不到头,也要往前走一步是一步。
特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.