是它，讓「愛」之音在太陽系迴響：帶著錄有「愛」的唱片

　　太陽系邊緣，兩艘人類製造的探測器正在向更深的太空中飛行。

　　四十多年前，當它們被發射升空時，NASA將其分別命名為旅行者1號和2號。它們不僅攜帶了進行科學探索的儀器設備，還載有一個金質唱片，記錄了地球上各種景物的圖片和不同的聲音，以向可能捕獲這艘飛船的地外文明介紹地球和人類文明。

　　此外，值得一提的是，在飛船研發期間，團隊中的兩位成員墜入愛河，於是，團隊決定將女生和男朋友通電話時的腦電圖記錄下來，置入唱盤中，向外星人介紹我們這個星球上最珍貴的感情——「愛」。

　　千載難逢的機遇，飛行的開始

　　1967年，美國噴氣動力實驗室（JPL）的航天工程師Gary Flandro發現，一個千載難逢的探測機遇即將在下個十年到來：土星、木星、天王星和海王星的相對位置，使得一艘從地球發射的探測器能夠在各個行星附近進行連續的借力飛行，探索火星軌道之外所有的太陽系大行星。

　　這種難得的自然「跳板」位置組合十分罕見，如果錯過了這次機會，之後就要再等176年了。

　　這裡說到的借力飛行，是在探測遠離地球的天體時一種常用的實現手段。簡單來看，借力飛行就是藉助大天體的引力作用，為飛行器加速的過程。

　　在電影《火星救援》中，當宇航員們決定駕駛赫爾墨斯號去救援馬克·沃特尼時，在地球附近的轉向就是一次借力飛行。飛船飛掠地球時進入了一個雙曲線型軌道，因為飛入角度控制得當，離開這一軌道時，在地球引力的作用下，雖然飛船相對於地球的速度大小沒有發生變化，但飛船在日心參照系下的速度增大，相當於被地球的引力推了一把。

　　借力飛行軌道能夠降低發射能量、節省燃料，在某些情況下，它還能縮短星際航行時間。進行深空探測的伽利略號、卡西尼號、羅塞塔號飛船都使用了借力飛行。

兩艘旅行者號飛船的飛行旅行

　　下面，我們回到剛才提到的這次千載難逢的發射時機。

　　為了抓住這次「跳板」組合的機會，NASA提出了雄心勃勃的「宏大旅程」計劃（Grand Tour program），希望發射兩顆探測器對外行星和它們的重要衛星進行探測。然而，由於國會老爺們對經費的重重限制，「宏大旅程」計劃最終泡湯，取而代之的則是效費比更高的旅行者計劃。

　　於是，旅行者1號和旅行者2號兩艘雙胞胎飛船就這樣開始了它們的旅途。

　　兩艘飛船從地球相繼發射後，將沿著不同的方向飛行：旅行者1號的探測目標為土星、木星，以及土星最大的衛星泰坦；而旅行者2號在完成對土星、木星的探測後，則會繼續探測天王星和海王星。

　　完成這些任務後，兩艘飛船便會繼續飛往太陽系邊緣。

　　旅行者旅途的最後一拍

　　旅行者1號和2號的任務進行得相當順利，兩艘飛船每造訪一個天體，它們搭載的高解析度相機總能帶來新的視覺震撼。

　　前所未有的圖片清晰度，使得人們能夠近距離地仔細觀察這些遠離地球的氣態巨星們：木星上存在著結構複雜的雲層和風暴活動；木星的衛星上有火山噴發的痕迹；由太空碎片、岩石和冰組成的美麗的土星環，實際上是由幾個更小的圓環圍繞而成的，小圓環之間還存在著縫隙；天王星和海王星都存在著磁場，其周圍有不少以前不為人知的衛星。

　　可是，看到了這麼多天體，太陽系的邊緣到底在哪兒呢？

　　太陽大氣中的等離子體被磁場活動所釋放的能量加速、加熱，向空曠的行星系空間噴薄而去，於是形成了太陽風。由於等離子體的磁凍結效應，太陽大氣中的磁場也被等離子體攜帶到行星際空間中，形成行星際磁場。

　　當太陽活動比較劇烈時，太陽表面時常會出現一些自由能量很高的磁場結構，當自由能量積累到一定程度後，就會突然釋放，將大量的物質、能量和較強的磁場在短時間內釋放到太陽系的空間中，形成日冕物質拋射等太陽風暴現象。

　　而我們定義的太陽系範圍，就是平靜太陽風和太陽風暴（以下統稱為太陽風）所能到達的範圍。

　　隨著逐漸遠離太陽，太陽風密度不斷降低，最終會被星際介質阻礙，不能再繼續傳播。當太陽風這種超音速的物質被阻擋而減速時，會首先形成一道終止激波，由超音速減慢為亞音速，當太陽風完全被星際介質取代時，則到達了日球層頂，也就是太陽系的邊緣。

日球層示意圖，Termination Shock為終止激波，Heliopause為日球層頂

　　按照之前的計算，旅行者1號將在2012年穿過日球層頂，正式飛出太陽系，可確認這一點卻讓科學家們頗費了一番周折。

　　原來，旅行者1號探測等離子體密度的儀器在1990年就不能繼續工作了，而這種儀器所測量的數據對於確認飛船是否還處在太陽風的影響範圍內至關重要。

　　儘管我們還能通過遙測來確定飛船相對於地球的位置，但由於我們並不能精確地了解日球層頂的位置，也就不能知曉旅行者號是否還在太陽系之內。

　　正當科學家們糾結之時，太陽給了科學家們關鍵的幫助。

　　2012年3月，太陽爆發了一次日冕物質拋射，13個月之後，這次爆發傳播到了旅行者號飛船所在的位置（日冕物質拋射傳播到地球一般只需要幾天，由此可以想像太陽系的邊緣有多麼遙遠），旅行者1號上還能工作的等離子體波動探測儀器記錄下了這次爆發所帶來的波動。通過波動數據，科學家們間接推測出了旅行者1號所在位置的等離子體密度。

　　科學家們發現，當時得到的等離子體密度已經比在日球層內測得的數據高出40倍，符合星際介質的特徵，從而可以正式確認旅行者1號已經飛出太陽系。

　　此後，隨著旅行者號探測任務的轉變，科學家們決定關閉它上面的相機以節約能源，處理相機數據的軟體也將從飛船的存儲器上刪除。

　　在1990年2月14日，旅行者一號搭載的相機最後一次工作時，它為太陽系的行星們拍攝了一張全家福，除了淹沒在太陽光芒中的水星、過於黯淡的冥王星（當時，冥王星還是太陽系大行星家族成員之一）和位置原因無法入鏡的火星外，其他行星第一次同時出現在了一張圖像中。

　　這個離家60億公里的孩子，也最後一次回望了自己的家。旅行者團隊中的天文學家卡爾·薩跟用詩意的語言記錄下了這一刻：

　　「再看看那個光點，它就在這裡。那是我們的家園，我們的一切。」

旅行者一號拍攝的太陽系全家福

　　帶著一張錄有「愛」的唱片

　　卡爾·薩根，這個搞天文的文藝青年，在旅行者號任務中受命製作一張金色唱盤。

　　這張金色唱盤是地球和人類的名片，設計者們希望一旦探測器被其他文明捕獲後，這張唱盤能夠向他們展示飛船所來自的這個星球。

　　為了完成這個重任，薩根組織了一個跨界團隊，團隊中除了天文學家和航天工程師外，還有科普作家、藝術家和流行音樂雜誌編輯。

旅行者號金唱盤，表面標註了太陽系相對於數顆脈衝星的位置，以及解碼這個唱盤的方法

　　唱盤可以同時存儲聲音和圖像信息。

　　在團隊成員們選擇的圖片中，有數學、物理公式和DNA結構這些體現我們對自然界認識水平的抽象內容；有發射升空的泰坦火箭、太空中的宇航員、阿雷西博射電望遠鏡這些我們技術水平的象徵。而更多的，則是我們日常生活的方方面面：超市中採購的女士，城市中一條街道的景緻，高峰期時惱人的堵車，正為孩童哺乳的母親等等。

　　唱盤中的聲音信息，除了聯合國秘書長與美國總統對地外文明的問候外，還有地球上不同語言的問候。

　　倘若外星人真能解碼這個唱盤，他們聽到的中文普通話信息將是「各位都好吧？我們都很想念你們，有空請到這兒來玩」，他們還能聽到粵語、吳語、閩南話等中文方言。

　　如果他們聽膩了乾巴巴的語音，還能欣賞巴赫、貝多芬的古典音樂和中國二胡演奏的高山流水。團隊曾經聯繫披頭士的成員喬治·哈里森，希望能把他的《Here comes the sun》放入唱盤中，遺憾的是，雖然喬治·哈里森樂見其成，但持有音樂版權的EMI公司卻未能讓團隊如願。

　　金唱盤中的聲音後來被整理成了一張名為《地球的呢喃》（Murmurs of Earth）的音樂專輯，在不少音樂網站里都能找到。

唱盤中存儲的照片之一：超市中的婦女

　　與此同時，團隊成員之一的科普作家安?德魯彥也在為唱片中的內容忙碌。

　　作為NASA聘用的旅行者號任務創意總監，德魯彥覺得在圖片和聲音之外，還可以添加一段人類正在進行思考的腦電波。這樣，地外文明也許可以找到一種理解人類思考方式的途徑。

　　這個想法得到了金唱盤團隊的一致支持，他們將採集腦電波的時間定在了1977年的6月3日，而腦電波的提供者就是安?德魯彥。

　　當團隊成員們在忙碌中等待著這一天的到來時，一件意想不到的事情發生了。

　　6月1日，薩根和德魯彥通了一次電話，在那之前，他們僅僅是工作上的同事，但在完成金唱盤的過程中，兩顆心逐漸走近，迸發出了愛情的火花。

　　沒有鮮艷的玫瑰，也沒有浪漫的約會，就在那通電話中，薩根向德魯彥求婚了。

　　這突然而美妙的意外撥動了德魯彥的心弦，在錄製腦電波時，德魯彥按照之前的計劃，努力思考人類發展進程的種種政治、歷史問題，然而心上人的模樣卻一次又一次的不由自主地出現在腦海中——談過戀愛的人都知道，這是一種多麼美妙的體驗。

　　於是，腦電波記錄下了戀愛時的美麗心情，這段腦電波也隨著旅行者號飛船，進入了遙遠的太空中。

　　之後的日子，德魯彥協助薩根創作了科普記錄片《宇宙》，和薩跟一起編寫了好幾部科普圖書，並一直陪伴他，直到1996年薩根去世。

路途遙遠我們在一起吧！

　　製作金唱盤的材料可以使裡面的信息保存數十億年，薩跟和德魯彥相愛的那個瞬間也由此進入了時間的洪流中，並隨著旅行者號飛船的軌跡，在時間與空間的無限延伸中獲得了永恆。

　　值得憧憬的是，未來的某天，也許會有外星人重現這段愛情故事，讓他們了解到是什麼讓兩個沒有血緣的地球人成為終生的伴侶，為彼此付出自己的一切。

　　「愛之於我，不是肌膚之親，不是一蔬一飯，它是一種不死的慾望，最疲憊生活中的英雄夢想。」不知相愛的朋友們是否曾意識到，花前月下時划過心底的悸動，寒風初起時掠過心頭的牽掛，乃是我們人類面對浩瀚宇宙時，最好的名片。

　　願天下有情人終成眷屬！