在宇宙中，有一個人造飛船正在孤獨的漂泊著，這就是著名的

旅行者一號

。人類為了探索更加遙遠的深空，將旅行者一號與二號從地面上發射，隨後旅行者一號便踏上一條遠離家鄉的不歸路。

作為一艘冰冷的無人飛船，它並不會感到孤獨，但每個人都能從它的身上感受到一種孤獨感，此時的它已經在太空中

飛行超過四十年

了。

旅行者一號

在漫長的飛行中，為了減少能源的消耗，它基本處於

休眠狀態

，只有到達任務地點時，會開啟能用的儀器，

檢測資料，並將資料傳輸回地球

。其餘時間，這艘速度最快的人類造物，其實與隕石也差不多。

在這幾十年的旅行中，它為我們探測了許多著名的行星，為科學家們提供了許多珍貴的資料，並且旅行者一號

於2012年8月，正式進入星際空間

，利用它身上的檢測儀器，

收集到太陽系外的太空環境資料

，結果卻是讓人

大失所望

。

神秘的外太空

旅行者一號如何去往星際空間？

首先進入星際空間並不是一件簡單的事情，旅行者用了35年才飛到太陽系的邊緣，但是要想逃離太陽系，旅行者一號必須先

加速到第三宇宙速度每秒16.7公里

，這並不是一件容易的事情。

實際上我們所說的第三宇宙速度，是相對於地球而言的速度，而地球相對太陽，本身就以30公里每秒的速度公轉著，所以實際上

旅行者一號的速度相對於太陽要達到46.7公里每秒

才行。

關於發射火箭，很多人應該都知道，

燃料的重量往往佔據整個火箭的90%

，剩下的衛星只有5%左右的重量，只有這樣才有可能將飛船加速到

11.2公里每秒

的速度，讓它擁有足夠的速度離開地球引力的束縛。

火箭發射

可是離開地球后，地球上將沒有任何物體可以追上飛船，所以當然也無法為飛船補充燃料讓它繼續加速。而且受限於燃料的重量，飛船的重量必然是能輕則輕，所以

飛船上不會再帶有任何燃料

。

那麼只有11。2公里每秒的旅行者一號是如何在沒有能源的情況下

加速

的呢？其實答案跟簡單，那就是藉助

龐大行星的引力

。

木星與土星的質量是地球的十倍以上，它們的引力也比地球要高出許多，旅行者一號藉助星球的引力，

在它們的周邊旋轉加速

，順便近距離收集這些行星的詳細資料，最後加速到16。7公里每秒後旅行者一號 就

調整方向，向太陽系外飛去

。

行星透過引力聚集起的環裝星盤

本來旅行者一號的目標是探測木星、土星、天王星和海王星的，但是在探測土星時，科學家對於土星的衛星土衛六十分感興趣，於是更改了它的探測計劃，

專門探索了土衛六

。

由於計劃的調整，旅行者一號沒有繼續探索土星之後的兩顆行星，並且它的速度已經加到了17。062公里每秒，於是科學家們操控它藉助速度，

離開太陽系黃道面

，並從太陽系的薄弱面

突破太陽的束縛

。

在太陽的磁場下，幾乎所有物質都被固定在太陽周邊的一個是平面之中，其實就是

天體圍繞太陽旋轉運動的區域

，這便是黃道面。離開黃道面的旅行者一號

大幅減少了撞上隕石的可能性

，而且還能

更快地到達太陽系的邊界

。

黃道面概念圖

就像地球其實是一個橢圓形的球體一樣，太陽系其實也是橢圓形的，因此找對突破的方向，十分重要，方向要是沒找好那麼將要花費數倍的時間才能離開太陽系的範圍。

太陽系的邊界

說到太陽系的範圍，這就不得不說一下太陽系的邊界了，科學家們一直對於太陽系的邊界沒有一個統一的定義，因此關於

太陽系的邊界

，一共有

三個定義

。

以最遙遠的行星

海王星為邊界

，這是在宇宙中劃分恆星系的常用標準，在海王星執行軌跡以外的地方，都屬於太陽系外，這個範圍半徑大概有

60個天文單位，大概是8.3光時的距離

。

地球與海王星

所有的恆星系中，都會充斥著恆星散發出來的能量熱輻射，這就是我們常說的

太陽風

，在太陽風的保護下，宇宙外的危險射線都會被過濾掉很大一部分，因此科學家們基本認為

太陽風保護的範圍之內，才能算是太陽系內部

，這個距離比海王星繞遠能達到

100個天文單位

，大概是

13.86光時的距離

。

太陽對宇宙的影響並不是僅限於太陽風保護下的空間。太陽的重力影響範圍更加遠，在距離太陽10萬天文單位的

奧爾特雲

，就被太陽的引力影響而旋轉著，組成奧爾特雲的都是一些冰微行星，和一些比較輕的水冰、甲烷和氨氣等固體揮發物，而

十萬天文單位，相當於1.58光年遠

。

奧爾特星雲

旅行者一號攜帶的裝置

而旅行者一號前往的邊界便是第二個邊界，現在它距離地球已經有

222.34億千米

的距離，從2012年8月到現在也

在太陽系外飛行了八、九年之久

，在這長達44年的旅行中，旅行者一號身上攜帶的裝置已經有許多無法使用的了，

現在能用的就只有磁場調查 （MAG）、低能帶電粒子研究 （LECP）等五個儀器。

這些儀器主要的功能則是

收集宇宙中射線與物質的成分

。在我們的想象中，宇宙天體之間的空間往往都是寂靜且空無一物的。但現實卻是，比起空無一物的真空世界，宇宙更像是一個

暗流湧動的海洋

。

宇宙射線

宇宙間

充斥著各種各樣的物質

，天文學家們將這些物質稱之為星際介質。雖然用肉眼或者照相機去看的話，我們大機率還是隻能看到無盡的黑暗和似乎空洞的空間。但如果使用探測儀器，就能在星際空間中看到密佈與空間中的

粒子與輻射場

。

旅行者一號將這些粒子與輻射的資料收集起來，傳輸回到地球上去，但遠在宇宙之外的

資料並不像我們想象中的那麼容易傳輸

。

宇宙輻射

資料的傳輸過程

在地球表面，我們傳送任何資訊，都可以使用手機或電腦，動動手指，對方裝置就能立刻接受到我們資訊。感覺上，現在資訊的傳輸似乎已經能做到瞬間傳達，但實際上，即便在地球上，傳輸的資訊仍舊會出現幾毫秒的延遲。

人類目前傳輸的方式就是利用

電磁波和光纖傳播

，這兩者的傳播速度都是光速，這也是人類目前通訊速度的極限了。因此旅行者一號與我們聯絡，也要透過

無線電波聯絡

。

接收無線電波

但是現在已經離我們222。34億公里遠的它，換算過來這個距離已經有20。6光時，也就是

傳送的訊號必須經過20.6小時後，才能被地球接收到

。

如果只是慢一點，那倒也沒什麼，重點是超長的星際距離會大幅度削弱旅行者一號發射出來的

電磁波

，因此我們只能建造一個超大的

電波接收器

，才能收到它發射的訊號。

被削弱後的電波傳送到地球后，只能攜帶

十分少量的資訊

，目前旅行者一號與地球間的聯絡速度，只有

每秒

160bit

，這是什麼概念呢，我們常見的資料計算單位是KB，1KB等於1024bit，而在計算機語言中，1bit就相當於一個位元組，也就是一個數字。

接受宇宙電波

如果我們以這個速度下載一首3MB的歌，那麼我們將耗費13天半的時間才能下完。因此旅行者一號傳輸的資料基本都是十分精簡的，旅行者一號檢測完宇宙空間的相關資料，也就

傳播回64KB的資訊

。

透過這些資料，科學們認為，

目前人類並不具備去太陽系外探索的能力

。

太空中的有害粒子

從旅行者一號進入星際空間開始，它就開始定時地將檢測資料傳輸回去到地球，一開始由於人類接受訊號的裝置不夠強大，甚至還有一段時間無法接受資料，後來升級了裝置後，終於

重新與旅行者一號取得聯絡

。

根據旅行者一號的資料顯示，太陽風的邊界其實並不如我們想象中的那麼明顯，即便2012年8月旅行者一號就已經離開科學家們計算出來的太陽風邊界，但是

檢測資料中發現，系外太空依然充斥著有害粒子

。

宇宙輻射粒子構想圖

這意味著在失去太陽風的保護之後，星際空間中的環境將會變得十分惡劣。這些粒子對飛行器的破壞作用並不強，但是長期在粒子的作用下，

飛行器裝置的損壞速度將會加速

，原定在2035年才會報廢的旅行者一號很有可能會在惡劣的環境中

提前與人類失去聯絡

。

旅行者一號可能時日無多

在宇宙間，宇宙射線對人類最常見的破壞就是破壞遺傳基因的穩定，導致人癌變機率增加，而且這些宇宙射線

並不能完全依靠防輻射的方式阻擋

。因為一些亞原子粒子實際上是有一些質量的，人類一點撞上這種高速運轉的粒子，就會像被一根原子般大小的針扎中。這會

對人體造成直接的損害

。

這一結果抱有極大期待的科學家們非常失望，因為這意味著人類離開太陽系的宏偉目標顯得更加渺茫。

太陽系

目前，科學家們已經開始著手尋找這些有害粒子的

，分析這些粒子的

屬性

，想辦法找到能夠防禦有害粒子的方法。

多虧了旅行者一號的探測，我們才能對這種惡劣的情況做好準備，將來當我們有能力探索系外空間時，相信這些有害粒子將不再會是一個難題。

結語

但是比起這些已經發現的問題，那些還未發現的問題更加危險，如果我們一廂情願的以為宇宙中只有空蕩蕩的世界，而直接一頭衝進去，那將會導致悲劇的發生。

所以在真正探索之前，使用各種方法，儘可能地找到

所有潛在的風險

，然後想辦法規避風險，這才是最佳的方案。也就是旅行者一號這樣的無人探測機存在的意義，保障人類

安全地去往更遠的地方探測宇宙

。

神秘的宇宙總是引人遐想

未來人類要繼續發展，就必然只能向宇宙外發展，不然地球上的資源消耗完畢時，我們就只能從地球上窩囊地消失。在發展的過程中，我們也有可能找到除地球以外的生命和文明，屆時人類也將

不再孤單

。