数说旅行者1号：当星星排列成行，旅者奔向最遥远的星海

引言

当星星排列成行，旅行者1号踏上了跨越星海的旅程。在执行完木星和土星的探测任务后，旅行者1号继续前行进入了星际空间，并将一直孤独地旅行下去。即使再过去十亿年，来自故乡的声音也会依然如初。远行的旅人啊，你会去往何方？

1.星之航海家

1965年，美国航空航天局（NASA）喷气推进实验室（JPL）的一位工程师弗兰德罗根据行星的运动轨迹发现，在20世纪70年代末至80年代初，太阳系中的四大行星（木星、土星、天王星、海王星）将形成罕见的“四星连珠”现象[1]。这一发现为太空探测提供了前所未有的机遇，通过行星引力助推，可将探测器飞往海王星等行星的时间大幅缩短。

为了抓住这一百年难遇的机会，NASA设计了旅行者1号（Voyager 1）和旅行者2号（Voyager 2）两个航天器。1977年9月5日，旅行者1号在佛罗里达州的卡纳维拉尔角成功发射，开始了跨越星海的壮丽之旅。

旅行者1号搭载了三个放射性同位素热电发电机，通过将钚-238放射性衰变过程中产生的热能转化为电能来提供能源。随着发电机内部放射性物质的消耗，总能源产量会随着时间推移慢慢下降。

旅行者1号还配备了多种先进的科学探测仪器，其中包括用于拍摄行星及其卫星的科学成像系统，使用双相机提供了木星、土星及轨道上其他物体的图像。行星射电天文学实验仪器能够接收行星的无线电信号，用于研究其磁层等离子共振等物理现象。同时，旅行者1号还搭载了低能量带电粒子实验、等离子体波实验、等离子体光谱仪等，用于探测行星的高能粒子、电子密度分布、等离子体的宏观特性等[2]。

探测器的主要任务目标包括飞越木星、土星及土卫六，以及一项拓展任务：探索日球层顶的区域和边界。

1979年1月6日，旅行者1号开启木星之旅，并于1979年3月5日飞行至距离木星中心349,000公里（217,000英里）的最近点，成为人类历史上首个从如此遥远的地方接收到无线电信号的探测器。它环绕木星进行了一系列观测，发现了木卫一上的活火山，这是人类首次在地球之外发现活火山活动。木星的探测任务带来了众多惊人发现，不仅丰富了人类对木星系统的认知，也为后续的探测任务提供了宝贵的数据支持。

作者 Phoenix7777 - 自己的作品Data source: HORIZONS System, JPL, NASA，CC BY-SA 4.0，https://commons.wikimedia.org/w/index.php?cur>轨迹动画：旅行者1号（紫色）、从中心点自内向外依次为木星（中心点）、木卫1（红色）、木卫2（蓝色）、木卫3（黄色）、木卫4（绿色）

作者 Phoenix7777 - 自己的作品Data source: HORIZONS System, JPL, NASA，CC BY-SA 4.0，https://commons.wikimedia.org/w/index.php?cur>轨迹动画：旅行者1号（紫色）、自中心由内向外依次为土星（中心点）、土卫1（绿色）、土卫2（黄色）、土卫3（红色）、土卫4（蓝色）、土卫6（浅蓝色）

结束木星之旅后，旅行者1号继续向土星进发，于1980年11月掠过土星，并且在11月12日飞行至距离土星最高云层124,000公里（77,000英里）以内的位置。旅行者1号发现了土卫六（Titan，又称为泰坦星）的大气层，这一发现为后续的土星探测任务提供了重要科学依据。

旅行者1号在2012年跨越日球层顶，正式进入了星际空间。这一里程碑式的成就标志其成为了首个进入星际空间的人造物体。尽管此时它已远离地球数十亿公里，仍能通过高增益天线与地球保持联系，并继续传输宝贵的科学数据。

2.遥远的蓝色星球啊

在完成对木星和土星的探测后，旅行者1号并未停下脚步。1990年的情人节，旅行者1号依照指令，将镜头对准内太阳系，拍摄了故乡最后的60张照片。其中最令人难忘的莫过于有史以来拍摄距离最遥远的地球肖像[3]，也就是被天文学家卡尔·萨根（Carl Sagan）称作“暗淡蓝点（The Pale Blue Dot）”的照片。

This data visualization uses actual spacecraft trajectory data to show the family portrait image from Voyager 1's perspective in February 1990.
NASA/JPL-Caltech

图片来源：NASA/JPL-Caltech，图像经JPL工程师和图像处理爱好者Kevin M. Gill处理。

在“暗淡蓝点”的照片中，地球甚至没有占据到1个完整的像素，犹如一颗漂浮在阳光中的微尘。卡尔·萨根在他的著作《暗淡蓝点——探寻人类的太空家园》中发自肺腑地写下了这段广为传颂的话：

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。我们的欢乐与痛苦聚集在一起，数以千计的自以为是的宗教、意识形态和经济学说，所有的猎人与强盗、英雄与懦夫、文明的缔造者与毁灭者、国王与农夫、年轻的情侣、母亲与父亲、满怀希望的孩子、发明家和探险家、德高望重的教师、腐败的政客、超级明星、最高领袖、人类历史上的每一个圣人与罪犯，都住在这里——一粒悬浮在阳光中的微尘。

That's here. That's home. That's us. On it, everyone you love, everyone you know, everyone you ever heard of, every human being who ever was, lived out their lives. The aggregate of our joy and suffering, thousands of confident religions,eologies and economic doctrines, every hunter and forager, every hero and coward, every creator and destroyer of civilization, every king and peasant, every young couple in love, every mother and father, hopeful child, inventor and explorer, every teacher of morals, every corrupt politician, every superstar, every supreme leader, every saint and sinner in the history of our species, lived there, on a mote of dust, suspended in a sunbeam.

结束了向故乡望去的最后一眼，旅行者1号带着人类寄给宇宙的信件——镀金唱片，继续前行。镀金唱片的外径为12寸，内置金刚石留声机针，这意味着即使到十亿年之后，唱片的音质依旧如初。

唱片收录了55种语言的问候语、35种来自地球上生命的声音、90分钟的声乐集锦和115张地球上生命的图像。其中，问候语包括十分冷僻的古代美索不达米亚地区的苏美尔语、阿卡德语，还包括了中国的普通话、吴语、闽南语、粤语。在声乐集锦中，收录了由管平湖演奏的中国古琴曲《流水》。

镀金唱片也包含了时任联合国秘书长库尔特·沃尔德海姆的问候。在浩瀚星海中，旅行者1号承载着人类对和平、友谊的希望一往无前。

3.不会结束的旅程

截至2023年，旅行者1号已经飞行了超过46年，距离太阳超过243.7亿千米。2023年12月12日，NASA称旅行者1号的飞行数据系统（FDS）出现故障，开始向地球传回1和0组合的乱码[4]。2024年4月20日，旅行者1号以失去3%的存储为代价恢复了正常通讯[5]。

尽管旅行者1号的许多仪器进入休眠状态或者关闭，但它仍在继续探测宇宙的环境。根据科学家的预测，旅行者1号上携带的三枚核电池预计支持其继续飞行至2025年。一旦电池耗尽，旅行者1号将继续向银河系中心前进，预计将在大约300年内抵达理论中的奥尔特云，并得花上三万年才能完全通过[6]。NASA称：“旅行者注定——也许永远——会漫游在银河系中。”或许它会永远的孤独的旅行下去，成为人类探索宇宙历史的永恒见证。

结语

旅行者1号的星海之旅是一部充满挑战与探索的壮丽史诗。从最初的筹备到成功发射，再到对木星、土星的深入探测，以及最终进入星际空间，它见证了人类对宇宙的无穷好奇。旅行者1号不仅仅是一艘探测器，更是人类探索宇宙梦想的化身。它将继续在浩瀚的星际空间中遨游，成为人类的未来太空之旅的一盏明灯。

参考资料

[1]环球科学，2022：穿行宇宙40年！人类最远的探测器，即将迎来最后的告 https://mp.weixin.qq.com/s/c9fG2HeWZwEjpgZrTn8dQA

[2]卫星百科：旅行者1号https://sat.huijiwiki.com/wiki/%E6%97%85%E8%A1%8C%E8%80%851%E5%8F%B7

[3]环球科学，2023：距离人类最远的探测器，正在向地球发送一串重复的乱码https://mp.weixin.qq.com/s/rhCl7N4LtF2MCLEXJPEJUA

[4]Engineers Working to Resolve Issue With Voyager 1 Computer – The Sun Spot. blogs.nasa.gov. 2023-12-12[2024-01-31].

[5]观察者网，陈思佳：时隔五个月，美国旅行者1号探测器恢复向地球发送数据www.guancha.cn

[6]It's Official: Voyager 1 Is Now In Interstellar Space. UniverseToday.[2014-04-27].