航行42年距離地球120億英里 航海家二號首次從「星際空間」回傳訊號

從飛上天空到進入太空,從登陸月球到展望移居火星,不斷嘗試突破極限和尋找「新家園」的人類,似乎就像電影《星際爭霸戰》(Star Trek)著名台詞般,將宇宙視為最後的疆界(Space, the final frontier.)。

為擴大搜尋整個宇宙,上世紀60年代,美國航太總署(NASA)首先提出「行星之旅計畫」(Planetary Grand Tour),有意發射一對無人探測器、飛越所有的外行星,向外探索外太空與太陽系邊陲的所有星體,為人類描繪出更大範圍的宇宙樣貌。

從遠方的星際空間回傳訊號

據媒體報導,從1977年升空至今、已航行42載的「航海家二號」探測器(Voyager 2),繼2018年進入星際空間(interstellar space)後,再次傳出令科學家振奮的好消息,成為繼姊妹艦「航海家一號」(Voyager 1)之後、第二個從星際空間回傳訊號的探測器,為未來解密整個太陽系或宇宙樣貌,提供更多寶貴資料。

在太空航行41年,與姊妹艦只差一個月升空的航海家二號,卻足足晚了6年才進入星際空間。但它的旅程中,為科學家提供天王星(Uranus)和海王星(Neptune)最清晰的特寫照片,以及太陽系邊緣地帶的最詳細資訊。

在升空前就參與航海家計畫、加州理工學院(California Institute of Technology)教授斯通(Prof Ed Stone)難掩興奮地表示,「(當年)我們根本不知道整個太陽系的範圍有多大,更不確定探測器能否支持那麼久,能抵達太陽系邊緣地帶、甚至進入更遠的星際空間!」


成功飛越太陽系進入星際空間的航海家一號與二號太空船。(湯森路透)

1977年升空、航行41年的探測計畫

原被歸屬於水手號計劃一部分,命名為水手11號(Mariner 11),在計畫獨立擴大之後,才更名為航海家1號。

正巧碰上176年一遇的行星幾何排列,航太總署分別於1977年8月與9月,在佛州卡納維爾角基地(Cape Canaveral),以泰坦3號E半人馬座火箭(Titan IIIE),讓航海家二號與一號發射升空。

雖然二號早一個月出發,但根據軌道和任務設定,它走了一條較慢的路途,進入軌道後借助行星間引力,讓太空船能大幅縮減航行時間,不僅成為成為了第一艘造訪天王星和海王星的探測器,更藉由176年一遇的行星幾何排陣「機遇」,完成造訪四個巨行星(木星、土星、天王星及海王星)的任務。


航海家探測器41年探索太空的路程。(請橫向觀看,圖片取自美國航太總署)

無法返回地球、最晚2030切斷通訊

速度較快的航海家一號,自從2012年進入星際空間後,其航行軌道已無法返回地球,目前距離約為146.7天文單位(AU,等同地球至太陽的距離),是最遙遠的太空船。

其壽命已遠遠超乎當時科學家的預期,2017年成功遠端重新點火,讓探測器能有足夠電力與地球端通訊,最晚約在2030年前後,航海家一號將完全失去電力支持,切斷與地球的聯繫。


由航海家二號拍攝、目前為清晰的海王星特寫照片。(圖片取自美國航太總署)

特別的是,科學家在航海家1號太空船艙內,放了一張12英吋厚、鍍金表面的銅質磁碟唱片,內容包括55種人類語言錄製的問候語:「行星地球的孩子(向你們)問好」和各類音樂,向外星生物表達人類的問候。

語言分類中,包含古代美索不達米亞阿卡得語等冷僻語言,還收錄了4種中國方言(國話、粵語、閩南語、吳語)。

太空探索的資料依然不足

但受限於資料和數據缺乏,愛荷華大學教授克斯(Bill Kurth)表示,兩個航空器回傳的資訊,對科學家而言、猶如用兩組顯微鏡觀察一頭大象,研究者很難藉此連結兩組做出的判斷。

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2019.12.14