41年飛了217億公里！旅行者一號究竟用什麼做動力？

1977年發射的旅行者一號探測器已經和地球相距217億公里，相當於地球和太陽距離的145倍，NASA深空網路（DSN）和它通訊一次的時間超過40個小時。旅行者一號的飛行速度達到每小時55,000公里，如果不算離太陽最近，佔據先天優勢的帕克號（時速24.7萬公里），它是迄今為止人類製造的飛得最遠，速度最快的飛行器。

那麼旅行者一號究竟用什麼做動力，才能跨越如此遙遠的距離呢？

我們都知道火箭上天需要消耗大量的燃料，隨著載荷的增加，所需燃料也成指數級增長，這就是航天領域人人聞之色變的「火箭方程暴政」。為了對抗大自然的「殘暴統治」，科學家想出了一個巧妙的法子——飛船在進入太空之後，逐漸靠近某個星球，藉助它的引力將自己像鏈球一樣遠遠地拋出去，這樣不花一分錢就獲得了相當可觀的加速度。如果一次借力速度還不夠，那就再借第二次、第三次——這被稱為引力彈弓效應。

上世紀70年代，科學家敏銳地注意到九大行星中的氣體巨人——木星，土星，天王星和海王星正在向太陽系同一側靠攏，這種罕見的行星排布176年才會出現一次，是利用行星引力做跳板，依次拜訪四位太陽系老大哥的絕佳機會。NASA於是推出「壯麗旅程（Grand Tour）」計劃，旅行者二號和旅行者一號相繼升空。

當時科學家並沒有打算讓兩個探測器飛出太陽系，只制定了探索土星和木星的「小目標」。受載荷限制，執行發射任務的泰坦Ⅲ型火箭給它們留的燃料只夠飛到木星。好在兩位旅行者不負眾望，成功飛掠木星，藉助木星的引力，它們的速度由10公里/秒提升至25公里/秒，遠遠超過第三宇宙速度，飛掠土星之後速度更是達到驚人的45公里/秒。

從下面這張圖片我們可以看到旅行者二號先後四次利用引力彈弓效應，每次都和運動員磕了葯一樣速度暴增。

1980年11月，旅行者一號在相繼考察木星、土星和土衛六之後，飛行軌跡已經偏離太陽系黃道面，無奈之下只好結束自己的外太陽系之旅，留下旅行者二號孤身一人完成探索四顆氣態巨行星的壯舉。

當然，除了藉助引力彈弓之外，探測器本身還得有能量進行變軌和姿態調整。旅行者一號和二號都配備了用鈈-238做燃料的同位素熱電機。這是一種神奇的放射性同位素，半衰期長達88年，以氧化鈈狀態存在時極為堅固，熔點高達2700℃，對環境沒有任何污染，甚至經歷航天事故還能再次回收利用。飛行器只需攜帶幾公斤氧化鈈，將它自然衰變產生的熱量轉化為電能，就能在漫長的太空之旅獲得源源不絕的能量。NASA科學家估計，旅行者探測器的能量在2025年左右才會完全耗盡，到那時它們還沒失靈的儀器將逐一關閉，在一片寂靜之中繼續自己的航程。

接近半個世紀過去了，兩位旅行者的孤獨探索還在繼續，它們的經歷早已超越了人們最狂野的想像，甚至比很多科幻小說的情節還要匪夷所思。在地球文明化為一片廢墟之後，它們作為人類在宇宙中曾經存在的唯一證明，或許還將漂泊數億年。

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