作者：兰顺正

首发自：《航天员》

2024年10月16日，一则来自深空的消息牵动了全球天文爱好者的心——NASA透露，旅行者1号在执行深空网络（DSN）发送指令时突发短暂信号中断，其故障保护系统被意外触发，自动关闭了主要的X波段无线电发射器，转而启用功耗更低的次要S波段无线电发射器，直到一个多月后，地面控制中心才重新与这颗“星际游子”恢复联系。被预测2025年彻底消失的旅行者1号仍在发回信号的消息一经传出，又唤起了各界对于旅行者号这个传奇航天器的记忆。四十多年前，它们承载着人类的好奇心升空；如今，它们在数十亿公里外的星际空间续写着奇迹，每一段旅程都镌刻着人类探索未知的执着，每一次信号都传递着文明的回响。

一、星际征程：一对姊妹舰的探索使命与传奇故事

旅行者号的诞生，源于一个罕见的宇宙机遇——1967 年，喷气动力实验室的航天工程师盖瑞·弗兰德罗发现在下个十年，土星、木星、天王星和海王星的相对位置，使得一个从地球发射的探测器能够在各个行星附近进行连续借力飞行，探索火星轨道之外所有的太阳系大行星。基于这一判断，NASA启动了“旅行者计划”，一对姊妹探测器应运而生，它们肩负着使命，共同书写了人类深空探测的史诗。

探测器的主体结构采用六边形总线设计，搭载了成像科学系统、宇宙射线探测仪、等离子体探测器等11台科学仪器，用于捕捉行星图像、分析天体物理环境及记录星际介质数据。为解决深空探测的能源问题，旅行者号配备了三块放射性同位素热电发生器（RTG），利用钚-238的衰变释放热量，转化为电能供仪器运转。

1977年8月20日，半人马座运载火箭搭载着旅行者2号探测器腾空而起，率先开启星际之旅；仅16天后，9月5日，其姊妹舰旅行者1号紧随其后，踏上了更远的征程。

在探测生涯的“高光时刻”，两艘探测器各自交出了震撼世界的答卷。1979年3月，旅行者1号率先抵达木星系统，距离木星云层顶部最近时仅42万公里，它传回的高清图像首次清晰呈现了木星表面标志性的“大红斑”——这个直径超1.6万公里、足以吞噬整个地球的巨型风暴，风速可达每小时640公里，已在木星表面持续存在至少300年。此外，它还首次发现木卫一表面存在活跃的火山活动，喷出的岩浆羽流高度可达100公里，证实了这颗卫星是太阳系中地质活动最剧烈的天体；而木卫二表面覆盖的冰层上布满深邃裂纹，为科学家推测其冰层下存在液态水海洋提供了关键线索。

1980年11月，旅行者1号抵达土星系统，揭开了这颗“指环王”行星的神秘面纱。它传回的图像清晰展示了土星环的精细结构——这个由无数冰块、岩石碎片和尘埃组成的环系，厚度仅数公里至数十公里，却延伸至数十万公里的广阔空间，且并非连续整体，而是由数千条细环组成，环与环之间存在明显间隙，其中最著名的“卡西尼环缝”宽度达4800公里。此外，旅行者1号还重点观测了土卫六的大气层，发现这颗卫星拥有浓厚的甲烷大气层，为后续探索地外生命可能提供了重要方向。完成土星探测后，旅行者1号借助土星引力弹弓获得逃逸速度，正式开启了向星际空间进发的征程，成为人类首个突破太阳系内层边界的人造天体。

旅行者2号则完成了人类历史上首次对天王星和海王星的近距离探测。1986年1月，它抵达天王星，并发现了10个之前未知的天然卫星。另外亦探测了天王星由其自转轴倾斜97.77°缘故而独特的大气层，并观察了它的行星环系统。 在首次掠过之中，最接近天王星时只距离天王星的云层顶部81500公里。旅行者2号发现了因天王星的倾斜位置而对其倾斜了60度的磁场的影响，就是其磁尾因天王星的转动而被扭曲成为了一个螺旋形，出现在天王星的后方。 不过其实在它到访之前，人们对天王星拥有磁场并不知情。

旅行者2号在1989年8月抵达海王星，发现了海王星的大暗斑，后来在哈勃空间望远镜于1994年再次观测时却消失了。最初被认为是一片大的云，但后来却被认为是云层上一个空洞。旅行者2号还飞向海卫一进行了考察，发现海卫一确是太阳系中唯一一颗沿行星自转方向逆行的大卫星，也是太阳系中最冷的天体。它比原来想像的更亮、更冷和更小，表面温度为-240℃，部分地区被水冰和雪覆盖，时常下雪。上面有3座冰火山，曾喷出过冰冻的甲烷或氮冰微粒，喷射高度有时达32千米。海卫一上可能存在液氮海洋和冰湖，到处都有断层、高山、峡谷和冰川，这表明海卫一上可能发生过类似的地震。海卫一上有一层由氮气组成的稀薄大气层，它的极冠被冻结的氮形成一个耀眼的白色世界。

除了科学探测，旅行者号最具浪漫色彩的标志，便是它们携带的“地球文明时间胶囊”——黄金唱片。这张12英寸的铜制镀金唱片，被设计为可保存10亿年，旨在向可能存在的地外文明传递地球的信息。唱片内容经过精心筛选，包含55种人类语言的问候（其中就有汉语的“你好，这里是地球行星的一个代表”）、27首世界经典音乐（包括中国古琴曲《高山流水》、贝多芬《第五交响曲》等）、115幅图像（涵盖地球自然景观、生物形态、科技成就及人类日常生活场景），还有地球的气象、地质、海洋等环境数据。此外，唱片还配备了金属唱针和图文说明书，详细标注了播放方法，仿佛一艘承载着人类文明的“星际信使”，即便未来地球文明消失，这张唱片仍将在宇宙中继续航行，诉说蓝色星球的故事。

二、现状与未来：深空流浪，向银河中心前行

如今，这对原本设计寿命仅4-5年的探测器，早已超期服役近50年，成为人类航天史上最“长寿”的深空探测器。旅行者1号探测器是目前距离地球最远的人造航天器，与地球之间的距离已有249亿公里，它们的现状的每一次更新，都牵动着人类的心。

据悉，在持续运行四十多年后，旅行者1号的电力供应正逐渐减少，NASA称，探测器每年都会损失约4瓦的功率。而2024年10月的信号中断事件正是一记警钟，据报道当时 NASA任务团队向旅行者1号发出指令，要求探测器启动一个加热器，但这个指令意外触发了探测器的自动故障保护系统。机载计算机判断可用电力不足后，自动关闭了主要的X波段无线电发射器，切换到了更加省电的S波段无线电发射器。由于S波段无线电发射器的信号过于微弱，旅行者1号自1981年以来一直使用X波段无线电发射器。这一意想不到的变化使得NASA团队与旅行者1号的联系中断，无法接收到探测器发回的状态信息和科学数据。

为恢复与探测器的通信，NASA不得不设法寻找微弱的S波段信号，重新向旅行者1号发送指令。最终，NASA任务团队于11月7日成功命令探测器切换回X波段无线电发射器，并在11月第三周恢复收集科学数据。

旅行者1号原本搭载了10台科学仪器，但随着电力供应逐渐减少，探测器不得不关闭一些科学仪器以节省能源。现在，旅行者1号只启动了4台科学仪器，用于研究等离子体、磁场和星际空间中的粒子，并通过NASA的深空网络持续发回科学数据。

而除了能源问题外，设备老化也是不可逆转的问题——深空环境中的极端低温（约-270℃）、高能辐射，持续损伤着探测器的电路、计算机和存储器。

关于旅行者号的未来，NASA 的规划是2030 年前后陆续关闭所有科学仪器，只保留微弱通讯，到 2035～2040 年探测器就将彻底无声。当电池彻底耗尽、与地球失联后，旅行者1号和2号并不会停止航行，它们将成为“星际漂流者”，带着黄金唱片，以约17公里/秒的速度，继续向着银河系中心前进。届时，它们将彻底脱离人类的控制，成为人类文明的“无声信使”，在浩瀚宇宙中永远漫游，或许在遥远的未来，会被某个地外文明发现，成为地球曾经存在过的最坚实证明。

三、文明回响：旅行者号给人类带来的永恒影响

旅行者号的意义，早已超越了一台冰冷的探测器，它们是人类智慧的结晶，是探索精神的象征，给人类带来的影响，既体现在科学层面，也深植于精神与文明层面，跨越时空，历久弥新。

在科学层面，旅行者号的探测成果彻底改写了天文学教科书，极大地推动了人类对太阳系的认知。在此之前，人类对木星、土星、天王星、海王星的了解，仅停留在望远镜观测的模糊影像和理论推测中，而旅行者号传回的数万张高清图像、海量科学数据，让人类首次近距离看清了外行星的样貌、大气结构、卫星特征和环系细节，为行星科学、天体物理研究提供了不可替代的一手资料，也为后续的深空探测任务奠定了坚实基础。

更重要的是，旅行者号承载着人类的精神追求，重塑了人类对自身与宇宙关系的认知。1990年2月14日，在天文学家卡尔·萨根的提议下，已距离地球60亿公里的旅行者1号调转相机，对着地球拍摄了一张照片——这就是著名的“暗淡蓝点”。在浩瀚的宇宙背景中，地球仅呈现为一个直径不足0.1像素的淡蓝色光点，悬浮在土星环的光芒之中。卡尔·萨根曾在《暗淡蓝点》一书中描述：“再看看那个光点，它就在这里。那是我们的家园，我们的一切。你所爱的每一个人，你认识的每一个人，你听说过的每一个人，曾经有过的每一个人，都在它上面度过他们的一生。”这张照片让人类意识到地球在宇宙中的渺小与珍贵，也让人类更加懂得珍惜地球家园、守护文明传承。

旅行者号的旅程，也是人类好奇心与探索精神的生动体现。它们承载着人类“走出太阳系、探索未知宇宙”的梦想，在没有人类操控、没有补给的深空环境中，顽强地前行了近50年，超越了所有人的预期。它们的存在，告诉我们：人类的探索永无止境，即使面对浩瀚无垠的宇宙、极端恶劣的环境，只要心怀好奇、勇于尝试，就能突破极限、创造奇迹。这种探索精神，激励着一代又一代的科学家、航天人，推动着人类航天事业不断向前发展，也让每一个普通人都能感受到宇宙的魅力，燃起对未知世界的向往。

如今，旅行者号的生命已步入倒计时，它们终将与地球失联，成为漂泊在宇宙中的“文明胶囊”。但它们带来的科学发现、技术突破与精神力量，将永远留在人类文明的史册中。它们是人类送给宇宙的礼物，也是人类写给未来的信，诉说着一个蓝色星球上的智慧生命，曾满怀好奇与勇气，向着浩瀚宇宙迈出了坚定的一步。而这份探索精神，将如同旅行者号携带的黄金唱片一样，永远传递下去，激励着人类在探索宇宙的道路上，永不停歇。