大多数人对旅行者一号的印象,停在同一句话上:人类飞得最远的东西,还在飞,还在往回发数据。
它 1977 年 9 月上天,现在离太阳超过 250 亿公里,仍以每秒十七公里往外走。这部分没错。
往回发数据那件事,已经在打折。这些年地面团队的日常工作里,有一项是决定下一个关掉哪台仪器。相机 1990 年就断了电,最后拍的是那张"暗淡蓝点"。2025 年 2 月,工程师关掉了它的宇宙射线探测器。而在太阳系之外,人类目前就靠它和它的双胞胎在收数据。
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它没坏。它是在按一份排好优先级的名单,一台一台关掉自己的感官,好让剩下的几台再多撑几年。
一、那点电不是用完的,是造不出来了
旅行者一号不靠太阳能。过了木星轨道,阳光已经弱到太阳能板没有意义。它带的是三台放射性同位素温差发电机,里面装着二氧化钚。
原理不复杂:钚-238 衰变放热,热电偶把冷热两端的温差转成电。没有活动部件,不用加燃料。
麻烦在于这块电池只出不进。钚-238 的半衰期是 87.7 年,发射到现在快五十年,热源本身已经掉了三成多。热电偶也在老化,实际输出降得比衰变还快。
刚上天时它有大约 470 瓦可用。现在只剩两百瓦出头,每年再少四瓦左右。
四瓦听起来不多。可一台仪器的功耗就是这个量级——每关掉一台,省下来的就是往后多买的几个月。
省电还不只靠关仪器。团队很早就开始关加热器,后来连仍在工作的仪器的加热器也关掉了。有几台的实际工作温度已经低于当年地面测试验证过的下限,居然还在出数据。
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二、给它下一条指令,来回要两天
信号发过去,要走将近一天才到。想知道它照没照做,再等将近一天。
它的发射机功率大约 23 瓦,跟冰箱里那盏灯差不多。这点功率跨过两百多亿公里落回地球,被深空网的大天线接住时,只剩大约一瓦的一亿亿分之一。
2023 年 11 月,它传回来的数据变成了乱码。查下来是飞行数据系统里一小片存储器坏了,被它占用的那段代码没法再正常跑。
团队花了五个月,把代码拆开挪到别的地址,通信才恢复正常。
修一台 1977 年的机器,距离只是其中一道坎。当年写这套系统的人不少已经退休或去世,很多资料还是纸质手册。工程师得先弄明白半个世纪前的人怎么想,才谈得上动手。
所以它同时在消耗两种东西,一种是电,另一种是地球上还看得懂它的人。电有一条能画出来的衰减曲线。人和文档没有。
三、它停下来以后,没有人接班
关机名单还没走完。按现在的功率曲线,2030 年代前后剩下的仪器大概也保不住,最后可能只剩一段不带内容的载波,再往后连载波都听不见。
一台老机器走到这一步,本身算不上意外。
只是人类在日球层之外做原位测量的探测点,到今天一共两个。它们是同一批人在 1977 年那个夏天送出去的,赶的是同一个一百七十多年才排一回的外行星队形,连穿出日球层都是从同一侧。
人类关于星际空间的全部第一手知识,来自那一次发射。
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2012 年 8 月,旅行者一号穿过日球层顶。2018 年,旅行者二号也过去了。我们对星际介质的其他了解,基本是隔着距离推出来的。
而它们送回来的东西一直在推翻预期。穿出去之后测到的等离子体密度比模型估的高;本以为方向会明显偏转的磁场,反而和日球层里面差不多对齐。这些结果到现在还没有一个统一解释。
星际探测任务的方案不是没有,概念研究做过好几轮。但没有立项。从批准到造出来、再飞到那个距离,是三四十年起步的事。
这两台一停,人类在星际空间就再没有现场了。下一次有人在那里量到东西,可能是几十年之后。
四、这段空白挑了个不太好的时候
日球层不是一堵固定的墙。太阳活动的强弱、周围星际介质的密度和磁场,都会把它的边界往里压或者往外推。
太阳系还在银河系里移动,穿过的环境本来就会换。我们对这个泡的形状至今没有共识——有模型说它拖着一条长尾巴像彗星,也有模型说它更接近一个圆钝的泡。
而我们手上只有两个采样点。刚刚才有能力站到那道边界外面看它怎么动,观测点就要断电了。
"人类已经进入星际空间",这句话说了十几年,听上去像一件办完的事。
它现在由两台 1977 年的机器撑着。等最后那点电耗光,这句话就得改成过去时——而且是在我们还没看清外面是什么之前。
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