旅行者寂寞的使命

旅行者寂寞的使命

12-20-2017

請問誰家的電腦用了40年, 还可以正常運用的?有啦! 聽說名貴的古董車, 有的上百年, 在主人細心保養下, 还可以大刺刺地開上街去眩耀一下。

 

四十年前, NASA的噴氣推進實驗室 (J PL) 和加州理工学院 (Caltech) 合作, 發射了兩台太空船: 旅行者1號 (Voyager I) 和旅行者2號 (Voyager II), 它们至今还在太空正常地運作, 每天按時按候將量测收集的資訊和宝貴的照片等傳回地球。而且更讓眾人跌破眼鏡的是, 他們似乎還沒有要退休的跡象。

 

在此, 最讓我佩服的是, 当初設計这兩台無人太空船時, 早已考慮到太空中可能会遭遇到的最惡劣環境, 如: 高能輻射、电磁波干扰...等, 都及早做好了防範。不但如此, 更難得之處是这些專家对自已似乎很有信心, 每台太空船都備有三部核子熱電發電機, 使用具有88年半衰期的鈽238為燃料。如果一部報銷, 还有其它兩部作為後備, 相信其中許多關鍵系統全都以這樣的後備 (Redundancy) 概念設計的, 真是了不起!

 

旅行者2號

1977年, 8月20日, 旅行者2號發射後, 按計劃向南飛行, 循一個較慢的飛行軌跡, 使它能夠保持在黃道（即太陽系眾行星的軌道水平面）之中, 藉這個176年一遇的四顆氣體巨行星幾何排陣的機會。它造訪並精彩地紀錄了木星、土星、天王星和海王星的旅程。它的功勞包括探索了木星的衛星, 並確實木星地下海洋的存在; 也發現土星的衛星泰坦 (Titan) 是太陽系中環境比較類似地球的地方; 探索了天王星和海王星的衛星等。

2018年11月, 旅行者2號已凱旋地突破了太陽圈, 又稱日球頂層 (Heliopause), 離开太陽系了。据說她双胞姐妹 ~ 旅行者1号, 早在6年前已越过这界線, 進入沒有星球的星際空间 (Interstellar Space)。

 

預估2030年時, 它们的燃料將会用盡, 息火後仍然以30000英里惯性時速继续完成人類環繞銀河系的大使命。繞一圈約兩億兩千五百萬年。

 

旅行者1號

1977年 9月 5日, 在發射旅行者2号兩週之後, 美國太空總署又發射了旅行者1號。 1979 年, 它以距木星最近的距離35萬公里, 飛越木星系統。1980年, 它以距土星最近的距離12.5萬公里, 掠过土星系統之後, 利用兩次的引力加速, 以35度夾角飛離黃道。即探索完木星和土星系統,它沒有造訪天王星和海王星。 

 

2012年8月25日, 旅行者1號成為第一個離開太陽系, 進入星際空間 (Interstellar Space) 的探測器, 朝着最近的星系邁進。到了2020年, 前後共飛了43年, 它是有史以來距離地球最遠  (144 AU, 216億公里)  的人造探測器。

 

旅行者1號將在1.7萬年後, 穿越太陽系最外圍的奧爾特雲。在銀河系中要飛四萬年後, 才会遇到離我們最近的恆星系統 ~ 南門二, 又叫半人馬座 (Alpha Centauri)。

 

截至目前為止, 旅行者1號仍然正常運作, 繼續和地面保持連繫。在太空荒漠中飛行, 任務十分艱難, 要承受太陽磁暴 (Solar Flare)、带电粒子、高能輻射…等, 它將各種高能粒子的资料傳回地球。當然了, 既然有半衰期, 那就表示旅行者1號燃料会慢慢地耗盡。為了延長航行期限, 它的工作量已逐年遞減, 鈽核電池能夠保證旅行者上的科學儀器繼續工作至2025年。到了2036年, 電力將消耗殆盡, 它仍將繼續向銀河系中心前進, 但不會再向地球發回數據。

 

操作上有幾項挑戰, 除了上述的能源之外, 硬体和軟体的代溝! 怎麽說呢? 想想四十年老舊的程式指令, 今天的工作人員不但要懂, 还要熟練!再來就是距離增加, 信号強度則会相对削弱。当初在探測器上裝置了一台直徑3.7米巨型抛物面天線, 对準地球, 如今接收到信号強度只有起初的100萬億分之一。科学家们在地球三個不同的地點, 設立深空網絡探測站, 利用科技將信号加強。但無論如何, 不久將來終將失去連繫。

 

令人感動的是, 探測器裏预備了一些錄了音樂和各種地球上聲音的金属唱片, 但願它們成為未來在浩翰的宇宙之中, 追踪人類文明的美好證據。