引用自臺北天文館之網路天文館網站
http://tamweb.tam.gov.tw/bew/TW/content.asp?mtype=c2&idx=503經歷30多年的太空航行之後,美國航太總署(NASA)的兩艘航海家號太空船(Voyager)目前已在太陽系邊界,而且這兩艘太空船健康狀況良好。NASA在2011年4月28日的簡報指出:航海家號任務已經完成的部分,以及未來它們即將進入銀河系星際空間(interstellar space)時可能會遭遇的狀況。
這兩艘太空船在1970年發射升空,1號飛掠木星和土星,2號則拜訪過木星、土星、天王星瀚海王星;航海家2號至今仍是唯一拜訪過天王星和海王星的太空船。它們最近陸續送回的訊息愈來愈呈現集中在同一點,讓科學家覺得既不安又興奮,因為這個訊息點就是「期待意外(Expect the unexpected)」。從1972年開始便擔任航海家號計畫科學家(Voyager Project Scientist)的加州理工學院(California Institute of Technolog)Ed Stone表示:「感覺真是太神奇了!航海家一號和二號總是不斷地創造新發現。」
這個太空任務讓科學家很難堪,不過問題不在缺乏研究素料,而是研究題材太多,多到科學家們不知該如何挑選。例如Stone本身就參與了下列發現:木星的衛星木衛一(埃歐,Io)的火山、木衛二(歐羅巴,Europe)表面冰層下方可能有海洋、土衛六(泰坦,Titan)表面可能有甲烷雨、天王星和海王星超傾斜的磁極、海衛一(崔頓,Triton)有冰噴泉、離太陽愈遠的行星表面風速愈快等等。每一個發現都改變了人們對其他世界的認識。
航海家1號在1980年藉由土星重力輔助,使太空船飛行軌道面脫離太陽系黃道面。航海家2號也在1989年利用海王星的重力輔助達成同樣目的。這兩艘太空船都航向似乎空無一物的太空,但雖然這兩艘太空船似乎已經在幾乎空無一物的太空中航行了好一陣子,科學發現卻從未中斷過。
從太陽表面吹出的太陽風帶電粒子隨著太陽磁場不斷向外擴張,勢力所及之處形成一個泡泡狀結構,稱為「日光層(heliosphere,或譯為太陽圈)」,直徑約為冥王星軌道的3倍以上;行星、小行星、太空船和已知的生命都包含在這個日光層中。
航海家號太空船幾乎快要飛出這個太陽風和太陽磁場建構起來的日光層範圍。而離太陽愈遠,太陽風粒子愈稀薄,科學家從航海家號觀察資料發現:太陽風粒子突然遇上一個環狀亂流,稱之為「日鞘(heliosheath)」,而航海家號目前正處在日鞘中;在距離這麼遠的地方,太陽看起來只是個亮點。日鞘是個非常奇怪的地方,被一個磁泡(magnetic froth)填滿,發出低頻電波爆( low-frequency radio burst)的回聲,以前從未有太空船曾遇到這種狀況,Stone也表示:日鞘完全不像理論模型所預測的樣子。
在2010年6月,航海家1號傳回的太陽風觀測值顯示為:0,沒人認為太陽風是嘎然而止,而是認為太陽風轉了個彎,以致於在太空船觀測方向上顯現不出來。但是,到底轉往哪兒了?航海家一號轉動太空船,企圖利用一系列的氣象風向標(weather vane)調動模式來找出答案。
也沒人知道航海家號究竟還會花多久時間才能突然進入星際空間。絕大部分的研究者相信,這個時間點快要靠近了。Stone等人估計:日鞘的厚度約50~70億公里左右,所以航海家號太空船大約再過5年左右,就會穿越日鞘層,進入星際空間。
這兩艘太空船的動力要應付剩下的旅程還綽綽有餘。它們都使用鈽238(Plutonium 238)這種放射性元素衰變所產生的能量做為動力來源,估計這種方式至少可撐到2020年。在此之後,根據Stone的說法,航海家號將根據慣性繼續向前航行,成為我們沈默的星際大使。
不過,每艘航海家號太空船上都載有金唱片(Golden Record),正確的說,應該是一塊鍍金的銅製留聲唱片,裡面紀錄了118幅地球照片,90分鐘世界上最美妙的音樂,收錄從泥罐爆掉、狗吠聲到神農五號火箭(Saturn 5)發射升空時的咆哮聲等各式各樣的地球之聲(Sounds of Earth),55種地球各式語言的問候語,1種鯨豚語,戀愛中年輕女子的腦波,以及聯合國秘書長的問候。唱片內容是由卡爾‧薩根(Carl Sagan)領軍的團隊所策劃,目的在讓可能遇上太空船的系外文明瞭解地球。
Carl Sagan和Ann Druyan寫在這張唱片的CD版的前言中說道:距今10億年之後,當今地球上的萬事萬物已歸於塵土,地表地貌滄海桑田,現有物種不知繼續倖存還是已經滅絕,但是,航海家號太空船依然可代為訴說現代世界的種種。
某些人質疑:航海家號太空船至少得花40,000年以上、航行數光年之遠才遇得到另一顆恆星。在這種狀況下,外星人發現金唱片的機率應該相當渺茫。但換個角度來想,靈長類動物演化出智慧、發展太空飛行、送個有狗吠聲的記錄進入太空的機率又有多高?
所以,繼續期待意外吧!
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資料來源:http://www.jpl.nasa.gov/news/news.cfm?release=2011-128, 2011.04.28, KLC