NASA历时41年的里程碑太空任务：旅行者2号最终飞出太阳系

美国国家航空航天局(NASA)在12月10日宣布，是时候对我们这个时代最负盛名的探测器说再见了，旅行者2号已经进入了星际空间。

1977年发射的旅行者2号花了40多年时间来探索我们的太阳系，其最著名的成就是成为了唯一一个在星际飞行中研究过海王星和天王星的探测器。现在，它已经追随它的前辈旅行者1号的脚步，飞出了太阳的影响范围，这确实是一个里程碑，但对于这个里程碑将会在什么时候发生，科学家们并没有方法准确预测。不过有趣的是，人类的第二次飞出太阳系的数据和第一次的看起来并不完全相同。

NASA的这张图片显示了NASA旅行者号宇宙飞船在星际空间中的位置。2018年12月10日，美国宇航局宣布旅行者2号进入了星际空间。此前，旅行者1号在2012年就已经完成了这一里程碑式的壮举。来源：NASA/JPL-Caltech

美国加州理工学院(California Institute of Technology)物理学家、旅行者号(Voyager)任务的项目科学家埃德·斯通(Ed Stone)在2018年美国地球物理会议(American Geophysical meeting)宣布这一消息之前，曾经在一次科学演讲中说道：“它们飞出太阳系的时间和地方都非常不同，但都有着相似的特征，未来几个月的对于我们来说可能非常具有启发性。……更多的资料将会传回来!”

旅行者2号是唯一一艘探访过木星、土星、天王星和海王星这四颗气态巨行星的航天器，它发现了16颗卫星，还发现了海王星上神秘短暂的大黑斑、木卫二冰壳上的裂缝以及每颗行星上的光环等现象。

1977年，无人驾驶的旅行者1号和2号探测器发射升空，主要任务为访问所有的太阳系外部行星。来源：Karl Tate， SPACE.com

科学家们一直关注着旅行者2号的这次穿越，自8月下旬以来，探测器传回的数据显示它正在接近科学家称之为日球层顶的地方，日球层由太阳风的带电粒子造成，这些流动的带电粒子每时每刻都从太阳中抛射出，影响着太阳系内的环境。科学家们使用日球层顶来标记星际空间的起始位置，不过这取决于你如何定义我们太阳系的范围，它可以一直延伸到奥尔特云。

在日顶层这个泡泡之外飞行，宇宙飞船会穿越更多的宇宙射线(更高能的量粒子)，比我们附近的低能粒子要多得多。旅行者2号探测器上的两个仪器在这些粒子与飞船相撞时会跟踪它们，根据仪器记录，与航天器发生碰撞的粒子大多数为低能量粒子，后来变成几乎没有低能粒子，然后宇宙射线突然激增，这些现象都告诉科学家，探测器已经飞越了日球层顶。

一位艺术家描绘了美国宇航局旅行者2号探测器在太阳系外的漫长旅程。来源：美国国家航空航天局

这是一个很难预测的转变，因为旅行者2号还只是第二个穿过这个气泡并且仪器还具备警戒和通信能力的航天器，2012年，旅行者1号也进行了同样的航行。但是日球层顶并没有形成一个完美的球形，而且随着太阳风的涨落而收缩和膨胀。所以科学家们不得不等待数据传回，再判断到底发生了什么，从8月开始，数据就开始显示航天器正在逐渐飞出太阳系，与航天器碰撞的宇宙射线普遍增加，太阳系内的低能量粒子逐渐减少。不过飞出太阳系确实需要时间。

罗伯·德克尔在一个科学讲座中说：“在11月5日左右，一件奇怪的事情发生了。”他负责监控旅行者号上的其中一个粒子探测器。当时有一些东西正在穿过日球层顶。科学家们对这第二次穿越特别兴奋，因为和旅行者1号一样，旅行者2号同样携带着等离子体科学实验仪器，但旅行者1号上的仪器早已停止了工作。NASA官员在声明中说，这意味着旅行者2号的旅程不仅将记录新的数据，而且这还将会是一种新的数据类型。

然而，在两段旅程可以比较的地方，仪器也显示了这段飞出太阳系的旅程变化可以是多么的多端。旅行者1号在飞出太阳系的旅程中遇到了磁通管，创建了动态数据，但旅行者2号还没有遇到过这种情形。不过第二个探测器在一些数据中发现了一个奇怪的峰值。“我们还没有弄清楚这些特征是什么，”斯通说。旅行者2号可能不会像旅行者1号那样直接地飞出太阳系，因为目前的太阳周期意味着日球层的气泡增大了一点。“我们正在追踪它，我们可能会再次看到它，”他谈到日球层顶时说。

尽管飞出太阳系这个里程碑确实很激动人心，但旅行者2号本身不会有太大变化。它将尽可能长时间地向地球上的科学家发送更新信息。最终，为飞船提供动力的钚供应将耗尽，探测器将依次关闭航天器上的仪器。研究小组预计，在2025年之后的某个时候，探测器将完全停止工作，它将没有足够的能量到达离地球更远的深空。

但即使到了那一天，这个探测器也不负其名，它是一个终极的旅行者。