数千年来,人类一直仰望星空,想象着前往那里旅行的景象。虽然将宇航员送往太阳系之外仍然是一个遥远的梦想,但人类已经发射了五艘探测器,它们正朝着星际空间进发。
这些探测器中的每一个最初都主要设计用于探索外太阳系的行星。但当它们完成任务后,它们的动量继续将它们带离太阳更远。天文学家知道它们最终的命运是生活在遥远的星星之间。这就是为什么除了其中一艘探测器外,其余的探测器都携带了一份信息,以备沿途可能发现它的任何外星智能。

先驱者10号飞掠木星,这是首次探测这颗巨行星的任务。(来源:NASA on the Commons (Flickr))
NASA on the Commons (Flickr
先驱者10号和先驱者11号
1972年,NASA甚至还没有完成将阿波罗宇航员送往月球的任务,就启动了第一批最终将进入星际空间的任务。但这并不是最终目标。先驱者10号和11号最初主要目的是进行人类首次对太阳系其他行星的大规模侦察。
先驱者10号实现了首次飞掠火星、首次穿越小行星带以及首次飞掠木星。它成功的秘诀在于核能。此前,没有任何NASA探测器使用核动力电源发射。因此,在先驱者10号于1973年飞掠木星后,它仍有充足的电力继续前进。事实上,该任务总共与地球通信了30年,而不是NASA最初计划的21个月。
先驱者11号也取得了类似的成功。它于1974年飞掠木星,并于1979年成为首个遭遇土星的任务。先驱者11号揭示了这颗带环行星的构成,并发现了新的卫星以及围绕这颗气态巨行星的一个新环。

先驱者号的牌匾是一块金色的阳极氧化铝板,上面刻有这些图像。(来源:NASA Ames Research Center)
NASA Ames Research Center
尽管工程师们可能没有料到先驱者10号或先驱者11号会持续这么久,但科学家们一直都知道这些探测器的路径会将它们带出太阳系。这就是为什么他们为它们都配备了特殊的牌匾,旨在介绍它们的创造者,并展示它们在太空中的路径。(然而,由于先驱者11号在发射后被重新定位到土星附近,所以它的牌匾是不准确的。)
相同的先驱者号牌匾上显示了一对裸体男女以及我们太阳系的轨道图。NASA不再接收先驱者号探测器的信号,但如果外星生命 ever 发现它们,应该能够推断出我们物种的模样以及我们来自哪里。
旅行者1号和旅行者2号

旅行者号金唱片(左)是一个12英寸的金铜盘。它覆盖有铝,并电镀有超纯的铀-238样品。(来源:NASA)
美国宇航局
半个世纪前,NASA建造了两个相同的旅行者号探测器,以利用每175年才出现一次的罕见外行星排列。木星、土星、天王星和海王星排列完美,使得科学家们能够规划一条将探测器送往这些气态巨行星的路线。这条路线也意味着,在完成对我们太阳系的巡游后,旅行者1号和旅行者2号都将继续进入星际空间。
旅行者1号于1977年发射,于1979年飞掠木星,并于1980年飞掠土星。但NASA决定让旅行者1号绕道飞掠土星的泰坦卫星——这是太阳系中唯一已知拥有足以产生降雨循环的厚重大气层的另一颗行星,而不是像旅行者2号那样继续前往海王星和天王星。
这个选择导致旅行者1号偏离了其对外行星的宏大巡游,并向上飞离我们太阳系的轨道平面,使其进入了星际空间的轨道。
与此同时,旅行者2号被派往一项更具挑战性的任务,以探索外行星。旅行者2号继续飞掠土星,并遇到了海王星和天王星。它仍然是唯一近距离观测过这两颗行星的探测器。

这张图展示了NASA的5艘星际探测器的大致轨迹:先驱者10号、先驱者11号、旅行者1号、旅行者2号和新视野号。(来源:Astronomy: Roen Kelly)
Astronomy: Roen Kelly
时至今日,旅行者1号和旅行者2号仍然与NASA保持通信。每艘探测器都已越过日球层顶,这是太阳风失去影响力的区域。2012年8月25日,旅行者1号到达了日球层顶,进入了被一些人认为是星际空间的地方。旅行者2号于2018年11月5日完成了同样的壮举。
那个里程碑仅仅是它们进入星际旅程的第一步。
这些探测器以令人惊叹的每小时35,000英里的速度飞行,但它们仍然需要数千年才能真正离开太阳系。根据NASA的数据,旅行者1号的航线可能在约4万年后接近另一颗恒星,而旅行者2号则需要约30万年后才能接近另一颗恒星。
然而,NASA已为某人(或某物)沿途发现它们的可能性做好了准备。两艘探测器都载有金唱片的副本。正如卡尔·萨根所说:“只有当星际空间存在先进的太空文明时,探测器才会被发现,唱片才会被播放。”
我们只能希望唱片播放器在其他星系中很受欢迎。
新视野号

新视野号探测器在新年前夜飞掠Ulitma Thule(也称为486958 Arrokoth)的可视化图。(来源:NASA/JPL/JHUAPL)
NASA/JPL/JHUAPL
科学家们奋斗了几十年才批准了一项前往冥王星的任务。但在新视野号终于发射的几个月后,冥王星被从行星降级为矮行星。但这并没有减弱该探测器令人难以置信的发现。
在新视野号在冥王星上发现了冰火山、巨大的山脉,甚至还有一个液态水海洋的迹象。然后,该探测器继续深入柯伊伯带,在那里它探索了486958 Arrokoth,这是一个看起来像两个叠在一起的煎饼的原始冰岩世界。
现在,新视野号正在追随先驱者号和旅行者号任务的脚步,它是第五艘被发射到将离开太阳系轨道的探测器。
但与它的星际探测器同类不同,新视野号没有携带旨在向外星人传授人类知识的牌匾或金唱片。这是有意为之。
"在2002年参与项目后,有人建议我们添加一个牌匾,"新视野号首席研究员Alan Stern在2008年接受CollectSPACE.com采访时说。"我拒绝了,仅仅是出于专注的考虑,"他补充道。"我们有一个小团队,预算紧张,我知道这会是一个很大的分心。"














