假如有一天人类从地球上消失,地球化为一片废墟,高楼大厦也被大自然逐渐吞噬,是否还会有什么能够留存并证明曾经存在过辉煌的人类文明?这个答案或许不在地球上,而在距离人类数十亿公里之外的太空深处。探讨旅行者一号和旅行者二号两艘航天探测器,它们是人类文明留在宇宙中的痕迹。

一、加里·弗兰德罗的发现

旅行者探测器的故事始于1965年,当时美国宇航局(NASA)的工程师加里·弗兰德罗兼职在加利福尼亚州美国宇航局的喷气推进实验室。那时,美国急切地希望探索外太阳系,尤其是木星、土星和海王星等遥远的行星。弗兰德罗的任务是寻找一种高效的方法,使探测器能够迅速抵达这些目的地。

为了解决这个难题,弗兰德罗使用了一种非常精巧的工具——铅笔。他绘制了这些目标行星的运动轨迹,以寻找最佳的机会。 他的发现令人惊讶:在20世纪70年代末至80年代初,这些行星将形成一种特殊的排列,就像项链上的珠子一样与地球相连。

这种排列不常见,上一次出现这种机会已经是一个世纪前。但它的重要性不仅在于美丽的视觉效果,更重要的是,这种排列可以为探测器提供引力助推。当探测器经过这些行星时,它们会被行星的引力所吸引,从而获得额外的动能。这类似于一个人旋转并接住一个链球,然后再次抛出链球。这样,链球的速度会增加,而人的速度会减小。虽然探测器的质量相对较小,失去的能量可以忽略不计,但这种方法可以显著减少探测器到达目的地所需的时间。

二、旅行者的诞生

由于这种机会每176年才出现一次,NASA决定在20世纪70年代中期抓住这个难得的机会,设计并发射了旅行者一号和旅行者二号。这两艘探测器几乎完全相同,唯一的区别是旅行者二号的速度略慢,使其能够保持在黄道面上。

旅行者一号和旅行者二号于1977年夏季相继发射,至今已在太空中漂泊了整整45年。事实上,它们的主要任务早在1990年就已完成。旅行者一号第一次让科学家近距离观察了木星,并在木卫一上首次发现了火山活动。这是之前的“先驱者”10号和11号等探测器从未见过的。在此之前,科学家们认为这些行星看起来就像月球一样死寂,布满陨石坑,但实际上它们异常活跃。

1986年,旅行者二号成为历史上第一艘飞掠天王星的探测器,并在三年后飞掠海王星。直到今天,它仍然保持着飞行的记录,没有其他探测器能够到达如此遥远的距离。

三、旅行者的持久之旅

旅行者探测器最初的设计寿命仅为四年,但它们远远超出了这一预期。大多数人造卫星使用太阳能电池板来为自己提供能量,但旅行者离太阳已经有233亿公里,无法获得足够的太阳能。然而,旅行者继续飞行的秘诀在于其核能源:同位素电池。这些电池使用放射性同位素的裂变反应产生能量,这些同位素具有相对较长的半衰期,可以提供至少60年的能源。

虽然在执行任务时,同位素电池的能量也在逐渐减弱,但旅行者目前仍保持着最基本的飞行和通信功能。然而,由于其距离地球已经达到224亿公里,因此传回的信号非常微弱,需要建立全球范围的深空探测网,以确保与地球的持续通信。

四、留存在宇宙中的记忆

尽管旅行者探测器终将失联,但它们将永远留存在宇宙中,携带着人类的基本信息和太阳系的位置。其中的黄金唱片机会在数十亿年后仍能够播放。这些唱片包含了人类用各种语言录制的问候语和经典音乐。

在未来的数万年内,旅行者一号将抵达太阳系最近的恒星——半人马座比邻星,之后将继续前进,朝向银河系中心探索。也许它永远不会被外星生物捕获,但它将永远携带着人类的希望和探索之旅。

在地球上,我们或许会消失,但旅行者探测器将永远证明人类曾经存在,探索宇宙的壮丽旅程。这是我们留在宇宙中的珍贵记忆。