美國先驅者計劃首次探尋無人行星！11號探測器成功飛向銀河中心

作者：TOSKI

過去60年人類堪稱人類探索太空的黃金六十年。六十年間，人類將無數的探測器，載人飛船送入太空，去探索太陽系的每個角落，甚至代表全人類，走出太陽系，奔向外太空。60年裡，這些探測器為人類太空探測事業做出了一個個具有里程碑意義的貢獻。接下的時間裡，將為大家逐一介紹過去60年間，人類發射過的著名的航天器。

行星探測是人類長期藉助於天文望遠鏡觀測行星圓面的細節，發現了土星環、木星衛星和天王星；運用萬有引力定律陸續發現了海王星和冥王星；藉助於近代照相術、分光術和光度測量技術對行星表面的物理特性和化學組成有了一定的認識。從20世紀50年代末起，美、蘇兩國即開始陸續發射行星探測器。

先行者——“先驅者”計劃

先驅者計劃是美國的一系列無人行星探測任務。 整個計劃分為數個任務，1958年10月到1978年8月發射，共19個，還有一個備用探測器未被髮射升空。用來探測地球與月球之間的空間， 金星、木星、土星等行星及其行星際空間。而最著名的是先驅者10號和11號。而前期發射的從先驅者0號到先驅者9號等十幾個探測器，其中半數都失敗了。

“先驅者10號”於1972年3月2日發射升空。它是第一艘越過小行星帶的飛行器，第一艘近距離觀測木星的飛行器，並於1973年12月3日發回了第一組木星的近距離拍攝的圖像。1983年6月13日，先驅者10號越過海王星軌道 。目前，先驅者10號仍然沒有飛出奧爾特雲。

先驅者11號探測器則是在1973年4月6日，於佛羅里達州的卡納維拉爾角發射升空。探測器全長2.9米，設有一個直徑2.74米的高增益天線，在其之前再裝上一個中增益天線。另外一條全方位低增益天線則裝設於高增益天線接收器之下。

先驅者10號和先驅者11號都先驅者身上攜帶著一塊載有人類訊息的鍍金鋁板。鋁板上繪有一名男性及女性的圖像，氫原子的自旋躍遷，以及太陽與地球在銀河系裡的位置。當它離開太陽系時，將把這幅6*9英寸的金屬板彈出飛行器主框架。希望有一天能被外星文明發現。因為是探索太陽系的外側行星，距離遙遠，接受到的太陽能是很微弱，探測器不像探索內側行星一樣使用太陽能板為能量來源，而是以兩個放射性同位素熱電機（RTG）作為能源。後來探索太陽系外側的深空探測器幾乎無一例外都是使用核能電池為能源。先驅者號探測器有一個重大使命，那就是考察行星際空間的物理環境，為後來的旅行者計劃探路。1973年12月3日，“先驅者10號”探測器抵達距離木星約13萬千米的最近點。在它掠過太陽系這顆最大的行星時，發送回來300張中等分辨率的木星和其衛星的照片。在飛過了木星之後，“先驅者10號”探測器利用木星的巨大引力加速，向太陽系邊緣的冥王星軌道飛去，並於 1986年10月通過冥王星平均軌道，成為第一個飛出行星軌道的人造物體。

而先驅者11號也於1974年12月4日最接近木星，離木星最高雲層3.4萬公里以內藉著木星的強大引力，探測器改變軌道朝向土星。探測器於1979年9月1日最接近土星，離土星最高雲層2.1萬公里以內。（當時旅行者1號及旅行者2號已經過木星，同時已經朝向土星進發）先驅者11號被設定會飛過土星的光環，其軌道將會與即將到達的旅行者一樣，用以測試旅行者探測器的軌道。因為先驅者11號可以測試該區域是否有暗淡光環會損毀探測器。所以先驅者11號正如其名一樣，是一名“先驅者”。要是真的探測到有危險存在的話，旅行者探測器將會更改軌道以離開那些光環，但將會失去拜訪天王星及海王星的機會。

目前先驅者10號正以每年2.6個天文距離的速度飛離太陽系最終目標是畢宿五（距地65光年），2003年，10號徹底失去聯繫，先驅者10號飛行方向朝著銀河系外圍飛去，先驅者11號朝向銀河系中心方向飛去。

最後我們再來說說先驅者上面的鍍金金屬板

金屬板上左上角的位置，刻有一個氫原子內自旋躍遷的圖像，因為氫是在宇宙裡廣泛存在的物質。在這個符號之下有一條短的直線，用以表示二進制裡的“1”。這種氫原子內，電子由自旋向上到自旋向下可以指明一個長度（其波長等於21釐米）以及一個時間長度（頻率是1420兆赫）。這兩個由此而衍生出來的單位，是用以計算板上其他符號含意的。由於整塊鍍金鋁板的寬度有22.9釐米寬，故這裡計算出來的長度其實差不多等於這塊板的真實寬度。

而金屬板的右側，繪有一男一女的畫像站在探測器的前面，代表著人類相對於這艘探測器的大小。在女性畫像旁繪有以二進制方式表示的“8”。利用從左方的氫原子內自旋躍遷計算出來的長度：8個單位 × 21釐米 = 168釐米。這裡表示了女性的平均身高約168釐米左右。男性畫像的右手舉以示友好。

金屬板的左側是一個放射性的符號，上面的15條直線均有同一個地方放射出來。當中的14條在線有一列以二進制形式寫上的數字，這表示了銀河系中14顆脈衝星（中子星）的脈衝訊號週期。由於每一顆脈衝星的訊號週期會隨時間而變化，所以外星人可以依據當時的脈衝週期，計算這個太空船的發射時間。線條的長度表示了那些脈衝星相對於太陽的距離。每段線條尾部的記號則表示了其交錯於銀河平面上的Z座標。一旦外星人尋獲這塊板，可能從那裡只看見當中幾顆脈衝星而已。故標示14顆脈衝星之多，可以給予更多的座標，即使只看見其中的幾顆脈衝星，仍然可以透過三角測量的方法來計算這艘探測器的來源位置。而第15條線則向右伸延到人類繪圖之後，這條線表示了太陽與銀河系中心的相對距離。

金屬板的底部繪有太陽系的圖示，及一個細小的圖形以代表探測器。從圖中可以看到探測器經過木星後離開太陽系的軌道。土星更繪上了光環，希望以這個特徵來突顯出太陽系，便於尋找。在每個行星旁的一組二進制數字，是每個行星距離太陽的相對距離。單位相等於水星公轉軌道的十分之一。

兩塊金屬板隨著探測器漂流至外太空，直到被外星智慧生命捕獲。