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這個“暗淡藍(lán)點”,就是我們的一切

電影《流浪地球2》發(fā)布的“小白點”預(yù)告片及“滄海一粟”版海報,引發(fā)大家討論。海報中一望無垠的宇宙中,一個小小的白點,閃耀星河。海報上還有一行小字:“這個小小的白點是我們的一切?!?/section>

這個“小白點”,并非虛構(gòu)。

1977年,兩艘旅行者號探測器——“旅行者2號”和“旅行者1號”分別于8月20日和9月5日從佛羅里達(dá)州卡納維拉爾角相繼發(fā)射升空,開始它們的傳奇使命,至今已45周年整。

這兩艘宇宙飛船利用了木星、土星、天王星和海王星每176年一次的罕見連珠現(xiàn)象和引力彈弓效應(yīng),一次便實現(xiàn)了多顆行星的探訪。截至目前“旅行者1號”距離地球約233億公里,“旅行者2號”距離地球約193億公里。它們在4萬年內(nèi)都不會接近下一個星球。

雖然目前兩個探測器目前仍在工作,但目前攜帶的核電池只能工作到2025年左右,屆時人們將永遠(yuǎn)失去與它們的聯(lián)系。

1990年2月14日,在“旅行者1號”完成對海王星的探索任務(wù)向太陽系邊緣繼續(xù)進(jìn)發(fā)時,NASA發(fā)出指令指示在其永久關(guān)閉照相機前,“回眸”拍下了太陽系的第一張“全家?!?,名曰“暗淡藍(lán)點”(Pale Blue Dot)。在這張“全家?!鄙希覀兊牡厍蛑皇枪聭矣趶V袤黑暗空間中的一個0.12像素的暗淡藍(lán)點。陽光散射而成的條紋鋪成背景,其中一道恰好穿過了地球。

亦是這張照片使美國著名天文學(xué)家卡爾·薩根(Carl Edward Sagan)博士得到靈感,寫下了《暗淡藍(lán)點:探尋人類的太空家園》(Pale Blue Dot: A Vision of the Human Future in Space)一書。今天,庫叔帶領(lǐng)大家走進(jìn)該書,一領(lǐng)“旅行者號”的成就與風(fēng)采。

文 | 卡爾·薩根 (Carl Edward Sagan)
譯 | 葉式輝 黃一勤
編輯 | 田碩 瞭望智庫
本文為瞭望智庫書摘,摘編自《暗淡藍(lán)點》(人民郵電出版社2014年11月出版),原文有刪減,不代表瞭望智庫觀點。

1
“旅行者號”的勝利


“旅行者1號”和“旅行者2號”是為人類敞開太陽系,并為子孫后代開辟新途徑的兩艘飛船。在它們于1977年8月和9月發(fā)射之前,我們對太陽系的行星部分幾乎是一無所知。在發(fā)射后的12年間,它們向我們提供第一批關(guān)于許多新星球的詳盡資料與特寫鏡頭,而過去在地面望遠(yuǎn)鏡中,這些新星球有的看起來是模糊的圓面,有的僅是光點,有的我們連它們的存在都沒有想過。這兩個航天器現(xiàn)在還在發(fā)回大量資料。

2018年12月10日,美國航天局公布的“旅行者1號”及“旅行者2號”位置的示意圖。

這些航天器讓我們了解其他世界的奇觀、我們世界的唯一性和脆弱性以及宇宙的起源和終結(jié)。它們使我們接近太陽系的大部分區(qū)域——就范圍的廣度與眾多的數(shù)量上來說都是這樣。正是這些飛船首先探測了也許會成為我們未來后裔家園的星體。

目前美國的運載火箭的威力都不夠大,難以單靠火箭的推進(jìn)在幾年里把這樣的一艘太空飛船送達(dá)木星或更遠(yuǎn)處。但是我們是聰明的(也是幸運的),還有別的辦法:我們能夠(像“伽利略號”做過的那樣)飛到一個天體的近旁,讓它的引力把我們推向下一個天體,這叫作引力支援(gravity assist)。這有點像玩旋轉(zhuǎn)木馬,在它轉(zhuǎn)過來時抓住它上面的一根柱子,就會使你加速并轉(zhuǎn)到某個新方向。

航天器的加速被行星繞日軌道運動的減速抵消掉一部分。但是因為與航天器相比,行星的質(zhì)量要大得多,因此行星幾乎一點也未慢下來。反過來,木星繞太陽的運動則變慢了。這有多少呢?從現(xiàn)在算起50億年之后,當(dāng)我們的太陽變成一顆膨脹的紅巨星時,木星與20世紀(jì)后期“旅行者號”尚未飛越它時的情況相比,將向太陽移近1毫米。

“旅行者2號”利用罕見的“行星連珠”天象,它飛到木星近旁,受到加速而駛向土星,再由土星到天王星,從天王星到海王星,然后經(jīng)海王星飛向恒星。但是你并不能在你希望的任何時候都這樣辦:這種天體“連珠”游戲的上一次機會是在杰斐遜(Thomas Jefferson)當(dāng)總統(tǒng)時出現(xiàn)的。那時人們處于僅在馬背上、獨木舟里和帆船上進(jìn)行探測的時期(當(dāng)時汽船是即將出現(xiàn)的新技術(shù))。

【注:杰斐遜是美國第三任總統(tǒng)(1743-1826),于1801-1809年連任兩屆?!?/span>

對木星、土星、天王星和海王星這四顆巨行星中的每一顆,上述兩艘或其中一艘太空飛船研究了行星本身及其環(huán)帶和衛(wèi)星。1979年,它們在木星附近經(jīng)受了為置人于死地的輻射劑量1000倍的被俘獲帶電質(zhì)點的襲擊。在這種輻射的全部包圍中,它們發(fā)現(xiàn)了這顆最大行星的若干個環(huán),在地球之外首次看到的一些活火山,以及在一個沒有空氣的星球上可能存在的地下海。此外還有許多驚人的發(fā)現(xiàn)。1980年和1981年,它們在冰暴襲擊中幸免于難,并且發(fā)現(xiàn)了不是幾個,而是幾千個新的環(huán)。它們考察了相對來說不久之前曾神秘融化了的冰凍衛(wèi)星,以及一個可能擁有液態(tài)碳?xì)浠衔锖Q螅ㄉ厦嫫≈袡C物質(zhì)云)的大星體。

【注:大星體是指土星的最大衛(wèi)星——土衛(wèi)六泰坦,現(xiàn)已證實土衛(wèi)六上存在液態(tài)碳?xì)浠衔锖??!?/span>

1986年1月25日,“旅行者2號”進(jìn)入天王星系統(tǒng)并報道了一系列奇異事件。這次會合只持續(xù)了幾個小時,但是傳回地球的信息,使我們對這顆藍(lán)綠色行星的認(rèn)識發(fā)生了一場革命。1989年8月25日,“旅行者2號”掠過海王星系統(tǒng),并觀察到在遙遠(yuǎn)太陽的微弱照耀下千變?nèi)f化的云彩圖案;還有一個古怪的衛(wèi)星,在它上面,稀薄得令人驚異的大氣中的風(fēng)吹起有機微粒的卷流。直到1992年,已經(jīng)飛越了已知最外面的行星,兩個“旅行者號”航天器還接收到無線電輻射,它可以認(rèn)為是來自更遙遠(yuǎn)的太陽風(fēng)層頂——即太陽風(fēng)讓位給恒星風(fēng)的地方。

【注:“旅行者1號”已經(jīng)飛離了太陽風(fēng)層頂】

旅行者1號。

因為我們棲息在地球上,我們不得不通過一個使圖像變形的大氣海洋凝視遙遠(yuǎn)的星體。它們所發(fā)射的紫外光、紅外光和無線電波,大部分都不能穿透我們的大氣。因此容易了解,為什么我們的太空飛船已經(jīng)革新了對太陽系的研究:我們升到徹底透明的真空的太空,像“旅行者號”那樣接近我們的目標(biāo),飛過它們旁邊,或者繞它們運轉(zhuǎn),甚至在它們表面著陸。
在“旅行者2號”正要與天王星系統(tǒng)會合之前,任務(wù)設(shè)計人員已設(shè)定好了一個最后的操縱動作,即讓航天器上的推進(jìn)系統(tǒng)短暫點火以校正航天器的位置,使它按照預(yù)定的航線穿過。但是實際情況是這種航線改正已經(jīng)不必要了。在沿一條弧形路徑飛行50億千米之后,飛船還是在離設(shè)計軌跡的200千米范圍之內(nèi)。其精度已大致相當(dāng)于拋出一根針,讓它穿過50千米之外的針眼;或者在華盛頓開槍,擊中在達(dá)拉斯的一頭牛的眼睛。

行星蘊藏的珍貴信息由無線電傳回地球。但是地球畢竟太遠(yuǎn),地面上的射電望遠(yuǎn)鏡收集到海王星的信號時,其接收功率只有10-16瓦。這種微弱信號與一盞普通臺燈的功率相比,有如一個原子的直徑與地月之間距離之比。要收到這樣的信號,就像聽到一只變形蟲的“腳步”聲。

旅行者2號。

每個“旅行者號”重約一噸,可以塞滿一間小屋。每一個所需功率約為400瓦——比一個普通美國家庭的能耗少得多——由一臺把放射性钚轉(zhuǎn)換成電力的發(fā)電機提供。

在航天器內(nèi)部有電流通過,就會產(chǎn)生頗強的磁場,足以干擾測量行星際磁場的靈敏儀器。因此磁強計是放在一根長吊桿的末端,遠(yuǎn)遠(yuǎn)離開引起不良效果的電流。這根吊桿與其他伸出的部件,使“旅行者號”航天器看起來有點像一頭豪豬。照相機、紅外和紫外光譜儀以及一架稱為照相偏振測量儀的儀器都放在一個掃描平臺上,此平臺按指令繞支架轉(zhuǎn)動,使各種裝置對準(zhǔn)所觀測星體。只要天線的指向是正確的,航天器就必定知道地球是在何方,因此信息可以傳送回來。它還需要知道太陽以及至少一顆亮星的位置,這樣一來它可以確定自己在三維空間中的方位,并正確指向任何一個在附近通過的星體。如果你不能把照相機對準(zhǔn),飛船就無法把幾十億千米外的圖像很好地傳送回來。
2
并非完美無缺


每一個航天器的成本大致都和一架戰(zhàn)略轟炸機一樣昂貴。但是和轟炸機不一樣,“旅行者號”一旦發(fā)射出去,就不能收回庫房進(jìn)行修配。因此飛船上的計算機及電子儀器都設(shè)計得很累贅。許多關(guān)鍵性的部件,包括主要的無線電接收機在內(nèi),都至少有一個備件。每當(dāng)一個“旅行者號”航天器出現(xiàn)故障,計算機就使用樹形邏輯程序中處理意外事故的分支來制定一套適當(dāng)?shù)膭幼鞒绦颉R沁@不能解決問題,飛船就發(fā)電報回家求救。

美國帕薩迪納國家航空和航天局噴氣推進(jìn)實驗室控制室,這里不但能監(jiān)聽“旅行者1號”的航程,還能起導(dǎo)航作用。

太空飛船離地球越來越遠(yuǎn),無線電往返傳遞的時間也變長,當(dāng)“旅行者號”在海王星的距離處時,這個時間接近11個小時。因此,一旦出現(xiàn)緊急情況,飛船需要知道怎樣讓自己進(jìn)入一個等待地球指令的安全待命狀態(tài)。隨著航天器的老化,它的機械部件和計算機系統(tǒng)的失靈會越來越多;然而直到現(xiàn)在還沒有出現(xiàn)過嚴(yán)重的記憶能力衰退和某些自動裝置的阿爾茨海默癥。

這并不是說“旅行者號”航天器是完美無缺的。嚴(yán)重威脅探測任務(wù)的令人神經(jīng)極度緊張的事故確實出現(xiàn)過。每一次都委派一批工程師——有的人從一開頭就參加“旅行者號”計劃——組成一個特別小組來“處理”問題。他們研究有關(guān)的科技資料,并運用他們對失靈部件原有的經(jīng)驗,他們用從未發(fā)射過的、完全一樣的“旅行者號”航天器設(shè)備來做實驗,或甚至制作許多個失靈的部件,來對它們的失靈方式進(jìn)行某種統(tǒng)計研究。

1978年4月,在發(fā)射將近8個月之后,飛船正在接近小行星帶,這時遺漏了一個地面指令——這是一個人為的差錯——使“旅行者2號”上的計算機未與主要的無線電接收機連接,而誤連到它的備用機上了。在接下來地面向航天器發(fā)送指令時,備用接收機未能鎖住來自地球的信號,這是因為一個叫作跟蹤環(huán)形電容器的部件失靈了。在“旅行者2號”完全失聯(lián)7天之后,它的故障警戒軟件突然命令備用接收機斷開,并讓主接收機接通。然而主接收機在片刻之后神秘地失靈了,再也聽不到它的聲音了(直到今天,誰也不知道究竟為什么)。

為了完成任務(wù),航天器上的電腦此刻愚蠢地堅持要使用已經(jīng)失靈的主接收機。就這樣,由于人為的和計算機的一連串不幸的差錯,飛船現(xiàn)在處于真正的危險之中。誰也想不出一個辦法讓“旅行者2號”恢復(fù)使用備用接收機。但即使這辦到了,由于電容器失效,備用接收機也不能收到來自地球的指令。許多設(shè)計人員曾經(jīng)擔(dān)心,這樣一來一切都完蛋了。

但是在一個星期對地球指令冷漠地毫無反應(yīng)之后,飛船終于接收了兩個接收機之間自動轉(zhuǎn)換的指令。也就在那一個星期,噴氣推進(jìn)實驗室工程師們設(shè)計出一個創(chuàng)新的指令頻率控制程序,來保證讓受過損傷的備用接收機也能理解主要的命令。

工程師們現(xiàn)在至少初步地能夠和飛船恢復(fù)聯(lián)系了。不幸的是備用接收機現(xiàn)在變得很不穩(wěn)定,它對航天器各個部件通電和斷電時散發(fā)的熱量極為靈敏。在隨后的幾個月中,噴氣推進(jìn)實驗室的工程師們通過自己設(shè)計與進(jìn)行的一些試驗,徹底弄清楚了大多數(shù)航天器操作模式受熱的影響:哪些因素會阻礙,而哪些會容許接收來自地球的指令?

有了這樣的知識,備用接收機的難題就完全解決了。就這樣,工程師們拯救了飛行任務(wù)(為了保障安全,在“旅行者2號”后來的大部分飛行中,在與下一個行星會合之前,總是先把一套按計劃進(jìn)行的收集資料的程序存儲在船載的計算機中,這樣一來,即使航天器再次聽不見來自家園的請求,也不礙事)。

“旅行者1號”飛向土星示意圖。

另一個令人痛心的失敗,是在1981年8月“旅行者2號”剛從土星背面出現(xiàn)(就地球上看來)后,掃描平臺發(fā)瘋似的搖擺不定——在靠近土星的十分短暫的時間內(nèi)指向各處,有時指向環(huán),有時指向衛(wèi)星或行星本身。突然,平臺卡住了。掃描平臺卡住不動是一個使人急得發(fā)瘋的困難處境:要知道航天器正在飛越從來沒有看見過的奇景,今后好幾年或幾十年我們將再也不能看見它們了,而漠不關(guān)心的飛船固定不動地向外望著太空,什么也沒有看到。

掃描平臺由帶齒輪組的促動器驅(qū)動。因此噴氣推進(jìn)實驗室工程師們起先在一次模擬試驗中使用一個同樣的飛行促動器,它在轉(zhuǎn)動348次后失靈了,而航天器上的促動器轉(zhuǎn)動了352次后失靈。問題原來出在潤滑失靈。知道這一點是好的,可是怎樣對付它呢?很清楚,無法給“旅行者號”追加一個加油器。

工程師們考慮,他們用交替地加熱和冷卻的辦法能否使失靈的促動器再次啟動呢?也許由此產(chǎn)生的熱應(yīng)力會引起促動器的部件以不同的速率膨脹和收縮,并使它松動。他們在實驗室里用特制的促動器來試驗這個設(shè)想,于是興高采烈地發(fā)現(xiàn),用這個辦法他們可以讓掃描平臺在空間重新啟動。設(shè)計人員還想出辦法及早地診斷促動器失靈的任何別的跡象,因而有足夠時間環(huán)繞這個問題開展工作。此后,“旅行者2號”的掃描平臺運作得完美無缺。由于這項工作,才有了在天王星與海王星系統(tǒng)中拍到的全部圖片。工程師們又贏得了一次勝利。

由于天王星與海王星都很暗,“旅行者號”的電視攝像機不得不作長時間的曝光。但是航天器在飛馳,因此圖像便會變得模糊不清。作為補償,在曝光時間內(nèi)整個飛船需要轉(zhuǎn)動來抵消這種運動。這件事說起來容易,但實際上并非如此。在失重的情況下,僅僅是飛船上的磁帶記錄儀的開動和停止都會使航天器輕輕搖晃,并達(dá)到使圖像模糊的程度。

解決這個問題的辦法,是給航天器上極為靈敏的小型火箭發(fā)動機(稱為推進(jìn)器)發(fā)出指令,在每次收集數(shù)據(jù)過程的開始和結(jié)束時,推進(jìn)器噴出一點氣體,使整個航天器稍微轉(zhuǎn)動一點,這樣就可補償磁帶記錄儀的輕微搖晃。為了解決在地球上接收的無線電信號太微弱的問題,工程師們設(shè)計出一種新的、更有效的辦法來記錄和傳送資料,并把地上的各個射電望遠(yuǎn)鏡用電子線路連接起來,這樣可以提高靈敏度。整個說來,用許多判據(jù)來評估,照相系統(tǒng)對天王星和海王星的運作,比起土星甚至木星都要好一些。

“旅行者號”是一種有智慧的存在物——一部分是自動機械的人工智慧,一部分是人的智慧。它把人的知覺擴展到遙遠(yuǎn)的星體。對于簡單問題和短期任務(wù)來說,它依仗的是自覺的智慧;但是對復(fù)雜問題與長期任務(wù)而言,它就須求助于噴氣推進(jìn)實驗室工程師們的集體智慧及經(jīng)驗。兩架“旅行者號”航天器體現(xiàn)出20世紀(jì)70年代早期的技術(shù)。如果是在今天為同樣使命設(shè)計太空飛船,它們就會采用在人工智能、微型化、快速數(shù)據(jù)處理、自行診斷與修配的能力,以及從經(jīng)驗吸取教訓(xùn)等方面的驚人進(jìn)展,此外,它們還會便宜得多。

兩個“旅行者號”航天器大大超過原來設(shè)計的規(guī)格以及研制人最美好的夢想。它們代表我們本性中想尋根究底的成分,想要自由自在地遨游太陽系和更遙遠(yuǎn)的太空。這種技術(shù)所發(fā)現(xiàn)的寶藏屬于世界各地的人民,可為全人類所利用。有人厭惡美國的大部分政策,也有人贊同它的一切;但是近幾十年來,美國的所作所為只有少數(shù)受到普遍一致的贊譽,太空探測技術(shù)便是其中的一項。“旅行者號”從發(fā)射到與海王星會合,每一年只花費每一個美國人不到一分錢。我認(rèn)為對行星的探測,是我們不僅對美國,也是對全人類做得最好的事情之一。

3
最后的回眸


空間飛船已經(jīng)遠(yuǎn)離家園,越過最外層行星的軌道,正以每秒17公里的速度飛離太陽。但是在1990年2月初,它接到了來自地球的一個緊急指令。

它掉轉(zhuǎn)照相機,指向現(xiàn)在已經(jīng)相距很遠(yuǎn)的行星,把它掃描的目標(biāo)從天空的一處轉(zhuǎn)向另一處。它拍攝了60張照片,然后把數(shù)據(jù)用無線電波傳回地球。空間飛船離地球59億公里,遠(yuǎn)到以光速傳播也要經(jīng)過5.5小時才能為我們接收到。

“旅行者1號”高懸在黃道面之上,這是因為它在1981年對土星的巨大衛(wèi)星土衛(wèi)六作了一次近距探測。它的姊妹飛船“旅行者2號”的軌道不一樣,是在黃道面內(nèi),因此它能夠完成對天王星與海王星的觀測。兩艘“旅行者號”飛行器考察了4顆行星和將近60顆衛(wèi)星,它們是人類工程技術(shù)的勝利。在當(dāng)代許多別的事情被人遺忘的時候,它們?nèi)詫⒂垒d史冊。

兩艘“旅行者號”飛船只被保證工作到與土星交會為止。我想恰在土星之后,讓它們最后一瞥家園是一個好主意。我知道,從土星處看地球太小,因而“旅行者號”不能察覺任何細(xì)節(jié)。我們的地球只是一個光點,一個孤獨的像素,很難與“旅行者號”能夠看見的許多別的光點(包括附近的行星和遙遠(yuǎn)的恒星)區(qū)分開來。但正是由于這顯示出我們的世界毫不引人注目,這種照片才值得拍攝。

幾乎每個人都學(xué)過,大地是一個圓球,我們都由重力吸附在它上面。然而我們所在世界的真實情景,卻直到“阿波羅”對整個地球拍攝了一幅裝滿鏡框的著名照片后才真正看清。這張照片是“阿波羅17號”的宇航員在人類最近一次飛往月球時拍攝的。

1972年12月7日,美國“阿波羅17號”飛船的宇航員在飛向月球途中從太空拍攝的地球照片。
 
這張照片可說是已經(jīng)成為當(dāng)代的一幅圣像。此照片上面有南極。此外,整個非洲在照片上面展現(xiàn)出來:你可以看到最早的人類居住過的埃塞俄比亞、坦桑尼亞與肯尼亞。右上方是沙特阿拉伯,在頂端是勉強可以看出的地中海,整個世界的文明有很大一部分都在它的周圍出現(xiàn)。你能夠辨認(rèn)出海洋的藍(lán)色,撒哈拉和阿拉伯沙漠的黃紅色,以及森林與草原的褐綠色。

然而,在這張照片上沒有人類的跡象,看不出我們對地球表面的改造。我們太微小,以至于在位于地球與月球之間的空間飛船上看不出來?!鞍⒉_”的地球照片告訴廣大群眾的是天文學(xué)家熟悉的事情:在行星的尺度上說(更不用談恒星與星系了),人類是微不足道的,它只不過是在一塊偏僻與孤獨的巖石和金屬混合體上面的一薄層生命。

我認(rèn)為,如從更遠(yuǎn)出千萬倍的地方拍攝另一張地球照片,對于進(jìn)一步了解我們真正的環(huán)境和情況是有幫助的。古代的科學(xué)家和哲學(xué)家就已熟知,在浩瀚的、無所不包的宇宙中,地球只是一小點,可是誰也沒有看見過像這樣的地球。這里談的是我們的第一次(也許在今后幾十年中也是最后一次)機會。

美國國家宇航局的許多從事“旅行者”計劃的人都是支持我的。不過從太陽系外圍看來,地球離太陽很近。我們是否愿意冒飛船上的視像管被燒毀的危險,把攝像機緊對著太陽?還是等一等到所有的從天王星和海王星拍起的科學(xué)照片都拍攝完畢,再拍這一張,這樣是否好一些呢?

于是我們等待,從1981年探測土星,到1986年探測天王星,再到1989年兩艘飛船都已越過海王星和冥王星的軌道,時候終于來到。但有幾個設(shè)計人員還是提出反對意見。他們說,這不是科學(xué)。隨后我們發(fā)現(xiàn),國家宇航局雇用的設(shè)計并向“旅行者”發(fā)送無線電指令的技術(shù)人員,因該局經(jīng)費緊縮而即將被解雇或調(diào)到別的工作崗位。如果要拍照片,必須馬上就做。在最后一分鐘——實際上正是在“旅行者2號”與海王星會合之際——當(dāng)時的國家宇航局行政長官、海軍少將特魯利(Richard Truly)出面干預(yù)并決定要拍到這些照片。國家宇航局下屬噴氣推進(jìn)實驗室的空間科學(xué)家坎迪·漢森(Candy Hansen)和亞利桑那大學(xué)的波爾科(Carolyn Porco)設(shè)計了指令程序,并計算出照相機的曝光時間。

于是它們就在這里——在行星周圍以及散布在遙遠(yuǎn)恒星背景上的一套正方框形鑲嵌圖上。我們不僅拍攝了地球,而且還拍攝了太陽的九個已知行星中其他的五個。最內(nèi)層的水星淹沒在太陽的光芒中,火星和冥王星太小、太暗,并且后者太遠(yuǎn)。天王星與海王星很暗,拍攝它們需要很長的曝光時間;因此它們的圖像由于飛船運動而模糊不清。一艘外來的空間飛船,在經(jīng)歷漫長的星際航行后接近太陽系時,它所看到的行星圖像就是這樣。

【注:2006年8月24日,經(jīng)國際天文學(xué)聯(lián)合會大會投票,冥王星被排除在行星行列之外?!?/span>

甚至使用“旅行者號”裝載的高分辨率望遠(yuǎn)鏡,從這樣遠(yuǎn)的地方來看,行星也只是一些模糊或不模糊的光點。它們就像在地球表面用肉眼看到的行星,即一些比大多數(shù)恒星更亮的光點。單純靠觀看這些光點中的一個,你完全不能說出它是什么,它上面有什么,它過去情況如何,以及目前那里有沒有人居住。

由于太陽光在空間飛船上面反射,地球好像位于一束光線中,對這個小小的世界,這似乎有某種特殊的含義。但這僅是幾何學(xué)和光學(xué)原因造成的事故。太陽在各個方向上均勻地發(fā)出輻射。如果拍照的時間早了一點或遲了一點,就不會有太陽光強烈照射在地球上。

再看看那個光點,它就在這里。這是家園,這是我們。你所愛的每一個人,你認(rèn)識的每一個人,你聽說過的每一個人,曾經(jīng)有過的每一個人,都在它上面度過他們的一生。我們的歡樂與痛苦聚集在一起,數(shù)以千計的自以為是的宗教、意識形態(tài)和經(jīng)濟學(xué)說,每一個獵人與糧秣征收員,每一個英雄與懦夫,每一個文明的締造者與毀滅者,每一個國王與農(nóng)夫,每一對年輕情侶,每一個母親和父親,滿懷希望的孩子、發(fā)明家和探險家,每一個德高望重的教師,每一個腐敗的政客,每一個“超級明星”,每一個“最高領(lǐng)袖”,人類歷史上的每一個圣人與罪犯,都在這里——一個懸浮于陽光中的塵埃小點上生活。

在浩瀚的宇宙劇場里,地球只是一個極小的舞臺。想想所有那些帝王將相殺戮得血流成河,他們的輝煌與勝利,使他們成為光點上一個部分的轉(zhuǎn)眼即逝的主宰;想想這個像素的一個角落的居民對某個別的角落幾乎沒有區(qū)別的居民所犯的無窮無盡的殘暴罪行,他們的誤解何其多也,他們多么急于互相殘殺,他們的仇恨何其強烈。

我們的心情,我們虛構(gòu)的妄自尊大,我們在宇宙中擁有某種特權(quán)地位的錯覺,都受到這個蒼白光點的挑戰(zhàn)。在龐大的包容一切的暗黑宇宙中,我們的行星是一個孤獨的斑點。由于我們的低微地位和廣闊無垠的空間,沒有任何暗示,從別的什么地方會有救星來拯救我們脫離自己的處境。

地球是目前已知存在生命的唯一世界。至少在不遠(yuǎn)的將來,人類無法遷居到別的地方。訪問是可以辦到的,定居還不可能。不管你是否喜歡,就目前來說,地球還是我們生存的地方。

有人說過,天文學(xué)令人感到自卑并能培養(yǎng)個性。除了我們小小世界的這個遠(yuǎn)方圖像外,大概沒有別的更好辦法可以揭示人類妄自尊大是何等愚蠢。對我來說,我們有責(zé)任更友好地相互交往,并且要保護(hù)和珍惜這個淡藍(lán)色的光點——這是我們迄今所知的唯一家園。

4
飛馳在太陽系邊緣


“旅行者號”空間飛船是飛往恒星的。木星、土星、天王星和海王星的引力場都以很高的速度把它們拋射出來,使它們終于擺脫太陽引力對它們的約束。

旅行者2號拍攝的木星的衛(wèi)星歐羅巴的一角。

它們是否已經(jīng)脫離了太陽系?答案與你怎樣定義“太陽王國”的邊界有密切關(guān)系。如果邊界是最外面的相當(dāng)大的行星的軌道,那么“旅行者”航天器早已跑出去了,因為大概沒有還未發(fā)現(xiàn)的和海王星大小相近的行星。假如你指的是最外面的行星,那么在海王星與冥王星之外很遠(yuǎn)的地方,可能還有和海衛(wèi)一相似的其他行星。要是這樣,那么“旅行者1號”和“旅行者2號”仍然是在太陽系范圍之內(nèi)。如果你把太陽系的外部邊緣定為太陽風(fēng)層頂——在此處,行星際粒子與磁場被恒星際粒子與磁場所取代——那么兩艘“旅行者號”飛船都還沒有離開太陽系,再過不多的幾十年,它們可能會飛出去。但是,如果你把太陽系的邊緣定義為太陽不再能控制星體在軌道上繞它運轉(zhuǎn)的距離,那么“旅行者號”在幾百個世紀(jì)內(nèi)都不會離開太陽系。

【注:2013年9月,NASA宣布確認(rèn)“旅行者1號”已經(jīng)離開太陽風(fēng)層頂?!?/span>

在天空的任一方向上,都有被太陽引力輕輕抓住的數(shù)以萬億計或更多的彗星,它們聚積成浩大的群體,這就是奧爾特云。兩艘太空飛船要再過大約20000年才能穿過奧爾特云。在這之后,兩個“旅行者號”才會駛向星際空間的汪洋大海。只有到那個時候,它們的第二階段探測才算開始。那時它們的無線電發(fā)射機早已失效,兩艘太空飛船在漫長的歲月中將在寧靜、寒冷而又漆黑的星際空間漫游,幾乎沒有任何東西會侵蝕它們。一旦飛出太陽系,它們在10億年或更長的時期內(nèi)會保持完整無損,它們將繞銀河系的中心運行。

我們不知道在銀河系里是否還有其他的智慧生物在從事太空探測。如果他們確實存在,我們不知道他們有多少,更不知道他們在何方。但是至少有一次機會,在遙遠(yuǎn)未來的某個時候,一個“旅行者號”會被外星人的飛船截獲,并進(jìn)行考察。

由于這個緣故,當(dāng)每個“旅行者號”離開地球時,它都攜帶著一張鍍金的唱片。

尤其值得提到的是,唱片錄有下列信息:59種人類語言和一種鯨的語音的問候語;一套12分鐘的聲音集成,包括親吻、嬰兒啼哭,以及一位熱戀中的青年女子靜思時的腦電波圖;116張被編碼的圖片,內(nèi)容包括人類的科學(xué)、文明和我們自身;還有90分鐘地球上最流行的音樂——東方的和西方的,古典的和民間的,包括那瓦霍人的夜間頌歌、日本大戲的片段、俾格米少女的成人禮歌曲、秘魯?shù)幕槎Y歌、一首3000年前譜成的中國古琴曲“流水”;還有巴赫(Bach)、貝多芬(Beethoven)、莫扎特(Mozart)、斯特拉文斯基(Stravinsky)、路易斯·阿姆斯特朗(Louis Armstrong)、布林德·威利·約翰遜(Blind Willie Johnson)以及查克·貝里(Chuck Berry)等音樂家的作品。

太空幾乎是空無一物的,因此任何一艘“旅行者號”飛船實際上都沒有機會進(jìn)入另一個太陽系——即使宇宙中每一顆恒星都有行星伴隨,情況仍然如此。只有在遙遠(yuǎn)的將來,當(dāng)某個地方的外星人在星際空間的深處發(fā)現(xiàn)“旅行者號”時,我們自認(rèn)為是用容易了解的科學(xué)符號書寫在唱片封套上的說明書才會有人閱讀,唱片的內(nèi)容也才會有人了解。因為兩個“旅行者號”將永遠(yuǎn)繞銀河系中心運轉(zhuǎn),唱片有足夠長的時間讓人發(fā)現(xiàn)——如果有外星人來發(fā)現(xiàn)的話。

我們不知道他們對唱片內(nèi)容會了解多少。可以肯定,他們聽不懂問候的話,但是問候的意向可能聽得出來。我們假想中的外星人必定和我們不大一樣,因為他們是從另一個世界獨立進(jìn)化出來的。我們是否真正相信他們能夠了解我們送去的全部信息?每次聽到人們所關(guān)心的這些事情,我都感到不安。然而,我還是寬慰自己:不管“旅行者號”的唱片有多少內(nèi)容弄不懂,任何一艘發(fā)現(xiàn)它的外星飛船都會用另一種標(biāo)準(zhǔn)來評估我們。每個“旅行者號”本身就是一個信息,它們的探險精神,它們對自己目標(biāo)的崇高追求,它們完全無意傷害別人,以及它們的設(shè)計和性能的出眾,這兩位機器人雄辯地替我們訴說這一切。

但是那些外星人一定是比我們高明得多的科學(xué)家與工程師——否則他們絕對不能在星際空間找到并回收這小小的、無聲的太空飛船——也許他們會毫無困難地了解鍍金唱片所傳達(dá)的信息。也許他們會認(rèn)識到我們社會的不穩(wěn)定性,以及我們的技術(shù)與我們的智慧多么不相稱。他們可能會猜想,我們在發(fā)射“旅行者號”之后,是否已經(jīng)毀滅了自己,還是繼續(xù)從事更偉大的事業(yè)?

也許這些唱片永遠(yuǎn)不會被截取。也許在50億年內(nèi)誰也不會碰到它們。50億年是漫長的歲月。在50億年中,全體人類想必都已滅絕,或者進(jìn)化成其他生靈,不會有什么人造的東西會留存在地球上,大陸想必已完全變樣或毀滅,而太陽的演化想必已把地球燒成焦土或者把它還轉(zhuǎn)化成一大堆紊亂的原子。

到那個時候,兩艘“旅行者號”飛船遠(yuǎn)離家鄉(xiāng),不會受到這些遠(yuǎn)方事件的影響,它們懷著對這個不復(fù)存在的星球的追憶,仍會繼續(xù)飛翔。

卡爾·薩根(1934年11月9日—1996年12月20日),美國天文學(xué)家、天體物理學(xué)家、宇宙學(xué)家。

庫叔薦書

《暗淡藍(lán)點》
人民郵電出版社
本書是薩根經(jīng)典作品誕辰80周年紀(jì)念版,
代表20世紀(jì)的百大好書之一,
一部描繪人類在宇宙中的坐標(biāo)和地位的宏偉巨著;
  經(jīng)典紀(jì)錄片《宇宙》同名暢銷圖書的姊妹篇,
翻開這本書,
你手中是一個全新的世界。

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