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永别了,人类

侯伟 2017-5-3 20:00:41


4e251b729d66addbd532d5aab5885e5a.jpg 太空快递员的一生文 | 星球研究所

随着天舟1号的成功发射
中国运输能力最强的“太空快递员”诞生了而在整整40年前还有另外两位太空快递员启程出发时至今日依然没有停下脚步他们所肩负的使命是人类文明史上最遥远的一次递送一次也许永远无人签收的递送四十年生死两茫茫他们经历了什么?又将迎来怎样的未来?
他们出生于人类航天史上的黄金时代1957年第一颗人造卫星上天1961年第一个人类进入太空1969年第一艘载人飞船成功登月一个个伟大成就接踵而来现在人类需要一个更加激动人心的目标向宇宙深处进发(迄今为止可见光拍摄到的宇宙最深处画面,部分区域年龄超过132亿年,由哈勃望远镜用9年时间拍摄,NASA于2014年发布,名为:Hubble Ultra Deep Field 2014)


与此同时美国航天工程师Gary Flandro发现木星、土星、天王星、海王星等四颗外行星将在70年代末出现在太阳的同一侧并呈几何排列这意味着人类只需一次航行即可同时造访它们它们巨大的引力还可以让航天器获得加速度原本30年的路程如今12年就可走完所需要的燃料也将大大减少而下一次出现这种排列将是在176年后试问有哪个科学家会拒绝这样的机会(请将手机横屏观看,太阳系诸星实际大小比例及位置关系图,图片源自NASA/theplanetstoday.com,星球研究所标注)

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作为航天霸主的美国人当然更无法拒绝他们调集了11000名科学家、工程师相当于建造地球七大奇迹之一胡夫金字塔的1/3人力终于在1977年8月20日-9月5日
将两个最新式的航天器分别送入太空两位太空快递员正式出发了(1977年8月20日的发射现场,图片源自NASA)

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他们是一对重达825公斤的孪生兄弟分别名为Voyager 1、Voyager 2Voyager意为航海家在中文语境中我们更习惯称其为旅行者1号、旅行者2号虽然那个年代的技术与今天不可同日而语但旅行者号也绝不可小觑以它携带的相机为例其分辨率可以从1公里外看清报纸的标题(旅行者所携带的设备,图片源自NASA/JPL,JPL为喷气推力实验室的缩写,星球研究所标注)

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那么他们要递送的又是什么东西呢?考虑到宇宙深处可能存在的外星人人类决定让旅行者为外星人带去一份特别的礼物内含十分丰富而友好的信息
包括地球的位置、自然界的各种声音人类的身体结构、生活场景的照片以及用55种语言录制的问候(下面是旅行者携带的部分音频,包括英语及与中国相关的4种语言的问候:普通话、吴语、厦门话、广东话)

然而如何保存这些信息却是个问题20世纪70年代流行的信息记录方式是磁带但磁带显然经不起宇宙中的一路风尘如同保存至今的古代竹简多已残破不可辨认但原始人类刻在石头上的字却十分清晰最终科学家们也决定“把字刻在石头上”他们选用了一块直径30厘米的镀金铝板然后在板上蚀刻所要传递的信息据信这样可以保存数百万年之久金唱片(Golen Record)就这样诞生了它也正是这场太空快递的主要物品更贴心的是金唱片封套上还附赠了一块高纯度的铀238捕获它的外星生命可以用半衰期测定唱片的年龄(图片源自NASA/JPL)

7e0763d66a90a2c02b1ad6004bac5ac4.jpg 两颗航天器被设计为不同的路线旅行者1号按照木星-土星路线航行之后离开黄道面(即太阳系众行星的轨道水平面)旅行者2号则按照黄道面内的常规路线沿着木星-土星-天王星-海王星航行(点击放大查看,旅行者轨迹图,图片源自《NATURE》杂志,作者NIK SPENCER;星球研究所标注)

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1.5个地球年后(以后的标题皆以旅行者号出发的1977年为基准计算)即1979年3月旅行者1号接近木星4个月后旅行者2号也到达木星的最近点之前人类只有几张木星及其卫星的模糊照片而旅行者号则为木星拍摄了3.3万张清晰照片(更早为旅行者号探路的先驱者10号及11号也曾拍摄木星,但质量不高;下图为旅行者1号拍摄的木星,图片源自NASA/JPL)

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木星是太阳系里最大的行星体积是地球的1300倍表面的云层极为绚烂多彩例如著名的大红斑(Great Red Spot)它已经成为木星的标志之一(旅行者1号拍摄的大红斑,后期补色,图片源自NASA/JPL)

d99aaa452a3eb4d711307e0fe607308d.jpg 地球上的天文学家曾透过望远镜观察木星数个世纪但旅行者的发现仍让科学家们感到惊讶美丽的大红斑居然是木星风云诡谲的大气层为了更好地展现木星的大气层旅行者1号创造性地每10小时拍摄一张照片持续了60个木星日然后将照片顺序循环播放形成了人类历史上为木星拍摄的第一段延时摄影(木星逐渐变大,代表旅行者1号逐步接近木星,下方为大红斑,图片源自NASA/JPL)

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旅行者还拍摄了木星的诸多卫星木卫一在木星的背景之中好似一颗金丹(旅行者2号拍摄,图片源自NASA/JPL)

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只露出1/3张脸的木卫二画面极具张力、极具个性(旅行者2号拍摄,图片源自NASA/JPL)

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3.2个地球年后
即1980年11月旅行者1号掠过土星并首次传回土星、环带与卫星的高解析照片它就像一个巨大的草帽飘浮在黑漆漆的宇宙中(旅行者1号拍摄,图片源自NASA/JPL)

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在旅行者1号到达土星快一年后旅行者2号才姗姗来迟但较慢的航行速度反而为我们展现了土星更多、更清晰的细节土星是太阳系行星中行星环中最突出的一个不计其数的小颗粒绕着土星运转包括水冰、尘埃和其它化学物质(旅行者2号拍摄,左下方三个小点为土星的卫星,其中一颗还在土星表面印出了一个黑点,图片源自NASA/JPL)

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更清晰的照片显示土星环呈现“轮辐”式的辐射线状特征一圈圈地缠绕在土星周围看上去就像许许多多的跑道
(旅行者2号拍摄,图片源自NASA/JPL)

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之后的旅程中旅行者1号飞离了黄道面探索天王星、海王星的任务交给了旅行者2号

8.4个地球年后
即1986年1月24日旅行者2号抵近天王星这是人类历史上第一次探访天王星也是迄今为止唯一的一次在旅行者2号的镜头中天王星是一个温润如玉的淡蓝色星球(旅行者2号拍摄,图片源自NASA/JPL)

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它是太阳系内大气层最冷的行星最低温度只有49K(−224℃)其大气的主要成分是氢和氦
还有很高比例的由水、氨、甲烷等结成的“冰”因此被天文学家划分为“冰巨行星”(旅行者2号拍摄,天王星的淡蓝色月牙,图片源自NASA/JPL)

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天王星的卫星天卫五则被认为是太阳系中最奇怪的星体之一其表面分布着深达20公里的峡谷、断层显得狰狞恐怖有科学家认为天卫五是由碎裂的物质重新组合并且组合还没有彻底完成所以才显示出这种景象(旅行者2号拍摄,图片源自NASA/JPL)

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12个地球年后
即1989年8月25日旅行者2号到达海王星最近点因为大气层中大量甲烷及其它未知物质的存在海王星的蓝比天王星更加沁人心脾(旅行者2号拍摄,图片源自NASA/JPL)

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这是旅行者2号最后一颗能够造访的行星它决定不再理会飞行轨迹而将航道调校至靠近海卫一一个比天王星更加冰冷的天体下面这张照片中它就像一个“冰碗”牢牢冻结在黑暗之中
(旅行者2号拍摄,图片源自NASA/JPL)

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12.4个地球年后
即1990年2月14日情人节旅行者1号已经越过了冥王星轨道距离地球约40亿公里下一步将进入太阳系的边缘此时它调转身姿、回望地球用了6个月时间为太阳系拍摄了一张并不完美的全家福这也是太阳系唯一的一张全家福因为距离太过遥远有些行星的大小还不足一个像素(旅行者1号拍摄,灰色区域为代表行星分布的实际位置;海王星N、天王星U、土星S、金星V、地球E及木星J;因为太阳光的影响,水星、火星未能拍摄到,图片源自NASA/JPL,星球研究所标注)

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而全家福中的地球则被单独放大成为航天史上的三大摄影作品之一暗淡蓝点(Pale Blue Dot)是的,我们人类所生存的地球
在宇宙面前只有这么一丁丁点(旅行者1号拍摄,蓝圈中的小点为地球,图片源自NASA/JPL)

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拍摄完太阳系全家福之后旅行者1号关闭了大部分设备现在要为冲出太阳系保存体力了
35个地球年后
即2012年8月25日旅行者1号脱离了太阳风的范围当时距离太阳大约19个光时即光走19个小时的路程标志着人类迈入星际空间的历史性一步(该消息由NASA于2013年9月12日发布,因为对太阳系的范围定义不同,严格来说该结论尚有争议;下图为旅行者的位置与未来路径预测,请将手机横屏观看,图片源自NASA/JPL,星球研究所标注)

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进入星际空间之后的旅程将更加充满不确定性如果没有任何变量影响包括星际尘埃的撞击等等
48个地球年后
即公元2025年左右旅行者1号、2号将耗尽所有电力我们将不再收到他们的任何信息但这并不会影响他们向宇宙深处递送人类文明的使命
38295个地球年后
即公元40272年左右旅行者1号将会接近小熊星座AC+79 3888(由位于加州的Oschin Schmidt望远镜拍摄)

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40000个地球年后
即公元41977年左右旅行者2号将会接近仙女座红矮星ROSE248(上述数据源于天体物理学博士孙正凡的推算;下图为ROSE248艺术想像图)

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数万年的旅程跨度大约1.7光年
而目前人类已知宇宙直径高达910亿光年1.7光年只是人类迈出家门的小小一步(威尔金森微波各向异性探测器用9年时间所拍摄的宇宙背景辐射全天影像,图片源自NASA)

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但对于人类而言旅行者1号、旅行者2号已经和人类永别我们这代人将没有机会等到在黑暗中漂流的他们被外星人拾获的那一刻我们这代人也没有机会知晓拾获他们的外星人是善意而是恶意我们这代人甚至没有机会知晓那时人类是否还存在所以永别了,人类永别了,旅行者谢谢你们为人类保存的文明(时任美国总统卡特在金唱片中的留言)
▼“这是一份来自一个遥远的小小世界的礼物。上面记载着我们的声音、我们的科学、我们的影像、我们的音乐、我们的思想和感情。我们正努力活过我们的时代,进入你们的时代”
附:2017年4月22日正值地球日来临之际旅行者1号、2号距离我们地球的实时距离如下(数据源自NASA/JPL,星球研究所截取)

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2017-5-3 21:44:31

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欣赏学习!
2017-5-3 23:41:50

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