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再见了母星!旅行者在黑暗深空传回一张照片,它飞出太阳系了吗?

“此地一为别,孤蓬万里征。浮云游子意,落日故人情。”

我想,再也没有什么比这首《送友人》,和旅行者的告别最贴切。也许你不知道,承载着人类探索星空使命的这位“旅行达人”,如今已经离开母星地球将近44年了。

01 世界上最漫长的旅途

1977年9月5日,随着持续不断的火箭轰鸣声,旅行者一号在美国卡纳维拉尔角空军基地乘坐大力神3号运载火箭发射升空。如今,旅行者1号已经飞到了距离地球228亿公里的位置。

旅行者1号不仅是人类历史上最伟大的探测器,也是最幸运的探测器。在它发射的时候,正好赶上了太阳系中几大行星呈几何排列。这意味着旅行者1号能够通过这些行星的引力来加速,从而用最少的燃料一次性造访木星、土星、天王星、海王星。

借助着天时地利,旅行者1号只用了12年便造访了这太阳系四大气态行星,时长缩短了整整18年。此后,旅行者1号朝着太阳系外飞去,开始了世界上最漫长的旅途。

对于浩瀚的宇宙来说,旅行者1号的旅行无疑是孤独的。但它承载着探索未知的使命,从这个角度,它却是伟大的。因为它,才有了第一张地球和月亮的合影,第一张太阳系行星的全家福(科学家借助旅行者1号拼出的)。

因为受到当时的技术限制,旅行者1号所搭载的3块核燃料电池最多只能维持到2025年,从2007年开始,它就因为电量下降的问题,开始陆续关闭部分功能。而这张在1990年旅行者1号在60亿公里外回望母星拍下的照片,或将成为它对母星最深情的告别。

02 旅行者1号飞出太阳系了吗?

从1977年起飞到2021年,旅行者已经飞行了大约228亿公里。在2025年和地球彻底失去通讯后,旅行者1号还将继续在太空中漂流,去到更远的地方。

而在早些年前,不少媒体报道了旅行者1号飞出太阳系的消息,但这是真的吗?此类传闻其实是翻译出错而导致的问题。以目前旅行者1号的飞行距离来看,根本不存在飞出太阳系的可能。人们在NASA官网上找旅行者号的相关报道,也没有看到飞出太阳系的原话。

能不能飞出太阳系,我们首先要清楚太阳系到底有多大。在大部分人的固有认知中,八大行星所在的范围就是太阳系,但在实际上,太阳系可远远没有这么小。

太阳系八大行星外,还有同属于太阳系的结构:柯伊伯带。而在柯伊伯带之外,才真正是太阳系的边疆――奥尔特云天体结构。奥尔特云在太阳系形成之初就已经被抛出内太阳系,那里散落的周期彗星需要十分漫长的时间才能围绕太阳一周。作为太阳引力的作用地带,奥尔特云也属于太阳系的范围。

根据科学家们推测,奥尔特云的直径在2光年到3光年之间。也就是说,旅行者1号至少要飞行1光年,才能离开太阳系。1光年的距离是94600亿公里,以旅行者1号每秒17公里的速度,想要飞出太阳系则是需要17600年!

03 人类或将被永远困在太阳系

旅行者1号在丧失能源的情况下,还是可以漂流飞行的,但这对人类来说,或许已经没有了意义。人类能紧随旅行者的脚步冲出太阳系吗?这个问题的答案虽然有点悲观,但却很现实。

考虑到飞行能源、供养科技、人类寿命等因素,远距离航行的星舰体积将会十分庞大,其飞行速度不仅不能超过旅行者1号,反而还会有所降低。例如速度最快的载人飞行器阿波罗指令舱,其飞行速度只有每秒11公里。这样的速度对于漫长的宇宙航行,估计连爬行都算不上。

而且人类的寿命将会极大制约星际旅行。人的寿命是有限的,尤其是在宇宙航行里。在《科学进步》报道的太空事件中,11名滞留国际空间站171天的星际宇航员,回到地球后被检测出脱氧核糖核酸因宇宙辐射切断引起一系列Bing变。宇宙辐射的危害是极大的,倘若宇航员在太空中飞行数年或者数十年,其寿命可能会锐减成在地球上的一半甚至更短。

为此,NASA在这几年来一直在寻找宇宙辐射的解决方案。2017年在NASA举办的itech竞赛中,一种被人们当做营养物质的小分子(Wlnad)被NASA的专家相中。Wlnad不仅能够改良受损的脱氧核糖核酸,还能帮助老年人类将部分身体机能恢复到青年期水平,从而拉长人类的生存周期。这一发现让NASA的专家非常高兴,宇航员或许将不再担心宇宙辐射的危害。

除此之外,科学家们还可以增加太空飞行器的舱壁厚度,只要舱壁足够厚,宇宙辐射就无法穿透舱壁来影响宇航员。但这种方案被科学家们放置不用,因为这样的飞行器太过于笨重。就目前的科技水平来说,发射这样的飞行器无疑是非常困难的,而且还要考虑到飞行器的飞行速度、着陆复杂程度。

所以Wlnad这种便携的物质的重要性就体现了出来,它比较有望成为宇航员应对太空辐射的法宝。因为Wlnad已经成功商业化,由Wright Life制作的Wlnad在国内的-D上,已经成为很多老年人的生活常客,已有的Wlnad研究报告可以省去NASA很多精力。他们只需要将这种物质进行宇宙辐射专项实验,就可以得出是否可行的结论。

如果宇宙辐射的问题能够得到解决,人类就有可能在太空旅行中不断繁衍,从而确保星际旅行不会受到人类寿命的影响。据2021年《科学进展》发表的论文,科学家们将在太空滞留6年的小鼠Jing子解冻培育,如今已成功培育出和地球老鼠几乎没有区别的幼鼠。而没有解冻的小鼠“子孙”也没有发现受到损害和变异。由此一来,人类殖民太空繁衍生息也有了基础的可行性。

可能有些人会问,地球这么宜居,为什么人类还要费这么大的功夫想着去殖民火星,甚至冲出太阳系呢?按照目前人类破坏地球的速度,在100年后,地球将会因为温室效应威胁到人类的生存。大量的土地将会变得不适合人类居住,环境问题、土地问题将会激发更多矛盾。人类要是不想离开家园,只能选择好好爱护地球。