蘇光路
整整30年前,也就是在發(fā)射升空12年半之后,“旅行者1號”探測器調(diào)轉(zhuǎn)機(jī)頭,將攝像機(jī)對準(zhǔn)60億千米之外的太陽系內(nèi)部,拍下了一張震撼人心的照片。一直想拍攝一張?zhí)栂等腋5奶祗w物理學(xué)家卡爾·薩根將其命名為“暗淡藍(lán)點(diǎn)”。
它被認(rèn)為是人類歷史上最偉大的一張照片。因為它讓最驕傲的人也頓感自卑——60億千米外的直徑1.2萬千米的地球只是一個像素的暗淡藍(lán)點(diǎn)。比地球更小的水星和火星在照片上根本找不到圖像,這使卡爾·薩根備感失望?;赝栂悼磥淼拇_不是一件容易做到的事情。
目前,“旅行者1號”業(yè)已遠(yuǎn)離地球近200億千米,但以光速傳播的通信信號,從“旅行者1號”到達(dá)地球大約需要18.5小時,而從太陽出發(fā)的光只需要大約8分鐘就能到達(dá)地球。太陽系與最近的恒星——比鄰星相距4.22光年,可想而知,太陽系的真實距離要比我們想象的遠(yuǎn)得多。
換句話說,“旅行者1號”以16.9千米/秒的速度飛行了42年,只相當(dāng)光速的近19小時。人類的航天器如果沒有質(zhì)的飛躍,想飛離太陽系,肯定是癡人說夢。
那因旅行者兄弟走向深空而起的太陽系大討論,又是怎么回事呢?原來學(xué)術(shù)界有一種觀點(diǎn)認(rèn)為,太陽風(fēng)消失的日球?qū)泳褪翘栂档倪吔?,航天器一旦飛離了這個邊界就是離開了太陽系。
何謂日球?qū)??簡而言之,它就是太陽風(fēng)在星際介質(zhì)中吹出的超級氣泡,就好像是我們五臟六腑的最外面有一個薄薄的,對內(nèi)容物起到一定保護(hù)作用的包膜一樣。
以前,科學(xué)家并不知道日球?qū)拥木唧w位置,直到旅行者兩兄弟傳回的信息,才使科學(xué)家獲得準(zhǔn)確認(rèn)定。2004年12月,“旅行者1號”探測到太陽風(fēng)減速至亞聲速。2012年,它又探測到太陽風(fēng)粒子越來越少,直至消失。因此,科學(xué)家判斷它穿過了日球?qū)拥耐獠窟吔?,進(jìn)入了星際空間。
殊不知,這種界定太陽系邊界的觀點(diǎn),既不科學(xué),也不準(zhǔn)確。如今在地球大氣層外運(yùn)行的人造衛(wèi)星數(shù)不勝數(shù),但誰也不會說它們飛出了地月層,因為只有擺脫了地球引力,我們才會認(rèn)為它飛出地球進(jìn)入了深空。主流科學(xué)界對探測器是否飛出太陽系,也是沿用這一標(biāo)準(zhǔn)來判斷的。旅行者兄弟的運(yùn)行狀態(tài)還完全處于太陽引力的掌控之下,若硬說它們已脫離了太陽系,實在有悖天文學(xué)常識。
稍有天文學(xué)常識的人都知道,要想沖出太陽系,就必須穿越柯伊伯帶和奧爾特云。按照旅行者兄弟目前的飛行速度,它們抵達(dá)后者至少還需要300年的時間。
柯伊伯帶和奧爾特云都是太陽系形成初期的殘留物,聚集著成千上萬億顆冰晶小天體,受太陽引力的支配不時向太陽系的中心墜落。一般體量比較小的冰彗星來自柯伊伯帶,而相對大一些的,如“哈雷彗星”便來自遙遠(yuǎn)的奧爾特云。
天文學(xué)家觀測后發(fā)現(xiàn),奧爾特云的體量大得驚人。估計它從太陽系向外大約從1000個天文單位開始(一個天文單位是地日距離,約為1.5億千米),一直擴(kuò)展到大約10萬個天文單位。也就是說,如果旅行者兄弟足夠長壽的話,要以16.9千米/秒的速度穿越奧爾特云,至少需要3萬年的時間。
遺憾的是,美國宇航局(NASA)的科學(xué)家早已明確指出,旅行者兄弟已經(jīng)是超期服役,能夠接受指揮的時間非常有限了。預(yù)計在2025年左右,它們所有的探測設(shè)備都將關(guān)閉。之后的2036年前后,它們將無法傳回信號。也就是說,到那時它們將與地面的科學(xué)家徹底失聯(lián)。
美國宇航局(NASA)的空間科學(xué)部主管斯蒂芬·費(fèi)尤斯利爾指出,從發(fā)射它們的那一刻起,就沒有讓旅行者兄弟飛離太陽系的打算。顯而易見,我們目前掌握的火箭推進(jìn)技術(shù),還無法將探測器加速到更快的飛行速度,即便未來人類掌握了受控核聚變技術(shù),研制出利用核聚變提供動力的更先進(jìn)的探測器,也只能幫助我們探測距離地球40多億千米遠(yuǎn)的海王星范圍內(nèi)的太陽系天體。
除非人類對物質(zhì)世界基本規(guī)律的認(rèn)識發(fā)生了質(zhì)的飛躍,能夠成功制造出1/2或1/4光速的超級探測器,否則的話,就如卡爾·薩根想給太陽系拍個全家福一樣,注定是難以實現(xiàn)的美好愿望。
沖出日球?qū)拥穆眯姓咝值堋?/p>