如果星星沒有排列成行,有史以來最卓越的航天器就永遠不會起飛。這里所提到的星星實際上都是行星——太陽系中最大的四顆行星(木星、土星、天王星、海王星)。大約60年前,這四顆行星慢慢形成了特殊的排列,而上一次出現這樣的情況還是在19世紀初,托馬斯·杰斐遜(Thomas Jefferson)擔任美國總統的時候。在很長一段時間里,這種罕見的行星排列幾乎沒有引起關注。第一個注意到這個現象的人是一名航空學博士生,名叫加里·弗蘭德羅(Gary Flandro),那時他正就讀于美國加州理工學院。
1965年,太空探索的時代剛剛開始——蘇聯在8年前發射了第一顆人造衛星“斯普特尼克”1號(Sputnik 1)。當時弗蘭德羅正在加利福尼亞州美國航空航天局(NASA)噴氣推進實驗室(JPL)兼職,他的任務是找到最有效的方法,將太空探測器送往木星,可能的話,甚至是送往土星、天王星或海王星。他用20世紀工程師最喜歡的精密工具——鉛筆——繪制了這幾顆巨行星的運動軌跡,并發現了一件奇妙的事情:在20世紀70年代末80年代初,這四顆行星將會像珍珠一樣串成一條天體項鏈,與地球一起形成一條長弧線。
這個巧合意味著,航天器在經過每顆巨行星時,都能從巨行星的引力中獲得提速。這就好比牽引探測器的無形繩索在最后一秒斷裂了,將探測器甩向前方。經弗蘭德羅計算,這種所謂的重復引力助推,可以把探測器在地球和海王星之間的飛行時間從30年縮短至12年。要實現這一點,必須抓住契機,因為這種行星聯珠現象每176年才發生一次。為了在“四星聯珠”發生時到達目標行星,科學家必須在20世紀70年代中期發射一個探測器。
顯然,NASA想要利用這個百年難遇的機會,因此他們設計了兩個航天器——“旅行者”1號(Voyager 1)和“旅行者”2號(Voyager 2)。這兩個航天器一模一樣,在1977年夏天的15天內相繼發射。“旅行者”號在太空中已經飛行了近45年,目前仍在運行,每天從比太陽系最遙遠的行星還遠的地方向地球傳回數據。它們比歷史上任何其他航天器都飛得更遠,工作時間更長。而且,根據科學家對日球范圍的理解,“旅行者”號已經進入了銀河系的星際空間。它們是首批到達那里的人造物體,并將在未來的幾十年內繼續保持此殊榮。最初,“旅行者”號任務計劃只持續4年,就這點而言,現有的紀錄還算不錯。
在40年前的早期探索中,“旅行者”號讓研究人員第一次近距離看到了木星和土星的衛星,這些衛星上有活火山和冰原裂縫,這讓他們驚訝不已。天文學家原本以為這些衛星會像月球一樣毫無生氣,表面遍布隕擊坑。1986年,“旅行者”2號成為第一個飛掠天王星的航天器;3年后,它又飛過了海王星。到目前為止,它是唯一一個完成這種旅行的航天器。現在,作為星際探測器先鋒的“旅行者”號已距離地球超過193億千米,它們在未知星際空間中獲得的一系列意外發現讓理論天文學家既興奮又困惑。
現在,兩個“旅行者”號探測器離地球非常遙遠,以光速傳播的單向無線電信號需要近22個小時才能追上“旅行者”1號,18多個小時才能追上“旅行者”2號。每天它們都會再飛行3~4光秒的距離。“旅行者”號與地球的唯一聯系是NASA的深空探測網(Deep Space.NETwork),這是由分布在全球的三個跟蹤綜合體構成的網絡,能夠在地球旋轉時與航天器進行不間斷的通信。隨著“旅行者”號在空間和時間上離我們越來越遠,它們的信號也越來越微弱。澳大利亞堪培拉的深空探測網外聯和通訊經理格倫·內格爾(Glen Nagle)說:“地球是一個嘈雜的地方,收音機、電視、手機……都會產生噪音。因此,我們越來越難接收到來自‘旅行者’號的微弱信號了。”
有些東西的使用壽命比不上它們的硬件壽命,最后變成了收藏品——答錄機、錄像機和硬幣等。“旅行者”號則不然,它們使用50年前的技術,完成了遠遠超過設計壽命的任務。“‘旅行者’號儀器上的軟件數量少得可憐,當時根本不存在計算機微處理器!”克里米吉斯說。“旅行者”號的設計者不可能用成千上萬行的代碼來幫助操作航天器。克里米吉斯說:“總的來說,我認為‘旅行者’號任務之所以能持續這么久,是因為幾乎所有的東西都是由硬件連接的。如今的工程師不知道如何做到這一點。我不知道現在是否有可能建造出像‘旅行者’號一樣簡潔的航天器。‘旅行者’號大概會是最后一個。”
與這些開拓性的探測器說再見并不容易。“我們都不想看到任務結束,”卡明斯說,“但是‘旅行者’號探測器已經取得了相當驚人的成就。我們本不可能到達日球層頂的,但如今已經做到了。”
即使“旅行者”號處于完全靜默的狀態之后,它們的飛行旅程仍將繼續。16 700年之后,“旅行者”1號將經過離我們最近的恒星,半人馬座比鄰星。再過3600年之后,“旅行者”2號將緊隨其后。然后,“旅行者”號將繼續在銀河系中繞行數百萬年。即使將來我們的太陽坍塌、日球層不復存在——更不用提我們的地球了——“旅行者”號仍然會幾乎完好無損地在銀河系中環游。也許,在未來的某個時刻,“旅行者”號會成功地傳出最后一條信息。這條信息不會是由無線電傳輸的,如果能被接收到,那接收者一定不是人類。