来中国领“世界航天奖”“终身成就奖” 揭秘“旅行者一号”飞出太阳系之谜
本月，飞行了36年的无人太空探测器“旅行者”（Voyager）一号是否飞出太阳系引发争议与猜想。它是人类制造的第一台进入星际空间，距离地球最远负有探测外星生命任务的飞船。旅行者一号到底有没有飞出太阳系？星际空间又是什么样子？在第64届世界宇航大会上，本报记者独家专访了“旅行者”项目首席科学家、美国加州理工学院物理学终身教授爱德华·斯通（E.C Stone）。
包括“旅行者”项目在内，77岁的斯通在任职NASA（美国航天局）四十年职业生涯中，研究硕果累累。特别是在他担任喷气实验室主任任内，令人瞩目的成就还包括火星探路者（Mars Pathfinder）计划和人类第一个登陆火星探测器（Sojourner rover）。
“我和‘旅行者’一样，将继续按轨道，转到各自的故事终结。”斯通说。
文、图/本报记者王丹阳
9月23日，北京水立方旁的国家会议中心。77岁的爱德华·斯通获得了国际宇航联（IAF）颁发的首届“世界航天奖”。
那一年《星球大战》正上映
在被誉为“宇航界的奥林匹克”这场大会上，“世界航天奖”被视作人类进行太空探索50多年来的最高荣誉。对喜寿之年的斯通来说，入选IAF名人堂确实当之无愧。作为NASA太空探测器“旅行者”项目唯一一位首席科学家，他40年一直负责人类历史上第一个来到星际空间的探测器“旅行者一号”。
国际宇航联的颁奖词认为，爱德华·斯通参与研制的“旅行者一号”，代表了人类星际飞行探索的新高度，并且正携带人类的信息向太阳系以外飞去，不管是否遇到来自外星系的高级文明，都是新世纪里非常令人激动的科学探索。
没错，这将是人类深空探测史上的一个里程碑。
1977年，经典科幻电影《星球大战》上映。当年7月，一个载有一台八通道的磁带记录仪和一台存储空间仅为目前人们常用的8G的Iphone手机内存的二十四万分之一的电脑，通过火箭发射升空的太空探测器，就此离开地球。
它就是“旅行者一号”。在当时，“旅行者一号”和已早于它几个星期发射的“旅行者二号”任务是探测木星、土星、天王星、海王星等，然后计划雄心勃勃地从太阳系两端分别进入恒星际空间，也就是俗称的银河系。
作为人类探索太空的先驱探测器，“旅行者一号”甚至还携带了一张内藏金刚石留声机针的铜质磁盘唱片。这张唱片上内容包括了用普通话、广东话、闽南话、吴语等在内的55种人类语言录制的问候语和包括中国古曲《高山流水》在内的世界各国音乐，意在向外星高级生命介绍地球与人类文明。
在完成了最初的土星与木星探测任务后，“旅行者一号”就被赋予飞出太阳系的使命。而旅行者二号则保持原有计划，继续造访太阳系的其他行星。这使得旅行者一号，尽管发射时间晚，却成就了作为人类第一台飞向星际空间的人造飞船的宿命。
然而，飞出太阳系并不是科幻电影里一场说走就走的旅行。在其36年的漫长太空之旅中，“旅行者一号”光绕着土星轨道就转了33年。尽管受制于当时技术条件，但得益于土星的三次加速，旅行者一号是目前来自地球速度最快，也是距离地球最远的一个飞行器。
1990年，旅行者一号为了节省能源，停止了向地球发送图像。而在2025年前，采用核动力的“旅行者一号”仍将通过一个功率仅为22瓦，相当于冰箱内的昏黄灯泡的功率的发射器，向地球传回数据。
从36岁开始 36年太空之旅
同“旅行者一号”坚持飞行36年一样，77岁的斯通目前也仍未退休。
每隔一段时间，从距离地球188亿公里处由“旅行者一号”发回的数据，依旧会在第一时间传给在加州理工学院的实验室的斯通。使用Thinkpad电脑，带着老花镜的他说，自己生活中最大的爱好就是对着这些数据“十分有趣，百看不厌”。
与现在的航天员不同，斯通说自己童年从没想过去宇宙，因为人类登月在那时还无法想象。只不过是时代恰好让他成为了航天专家，有幸参与研制了人类第一台飞往星际空间的飞船。
1961年，还在攻读物理学硕士学位的25岁青年斯通，就作为“发现者号”卫星的研究人员，首次进行太空实验。3年后，28岁的斯通获得了芝加哥大学物理学硕士和博士学位。随后，1972年，36岁时，他被NASA任命为“旅行者”太空飞行器项目的首席项目科学家和项目发言人，至此40年。而从“旅行者一号”和“旅行者二号”升空发射算起，目前已有36年。
截至目前，36年太空旅行中，旅行者一号一共走了125AU（天文单位，1AU为地球到太阳的平均距离，约1.5亿公里），188亿公里，而旅行者二号速度稍慢，共走了102AU，154亿公里。
而斯通本人的成就不止于此。他还是NASA包括“旅行者”项目在内的9个航天飞行计划的首席研究员及5个飞行计划的研究员。特别是在1991年至2001年的十年间，他任职于JPL（喷气推进实验室）主任，取得了火星探路者（Mars Pathfinder）计划、人类第一辆登陆火星探测器（Sojourner rover）、2001土星奥德赛等多项瞩目成就，被美国总统授予美国国家科学奖章。早在2007年，斯通就被授予空间科学界的“诺奖”—Philip J Klaas 奖的终身成就奖。
旅行者一号2025年关闭
9月24日，斯通在世界宇航大会用了将近1小时的演讲，向从航空专业的研究生和各国专家等专业人士解释了旅行者项目的最新进展以及如何判定旅行者一号是否走出太阳系，甚至还播放了“旅行者一号”发回的来自太空的声音。
清华大学宇航中心博士研究生、助理工程师何国龙提前一小时就来到会场等待这场被宇航大会标为“第一亮点”的演讲。听完演讲，何国龙感觉非常精彩，他认为斯通把毕生成就用1小时讲出来，非常了不起。
在他看来，尽管斯通说“旅行者一号”飞出太阳系外的确凿证据还没有被最后验证，但斯通在现场给出的各类数据却巧妙地支持了“旅行者一号”已经来到了星际空间，实际上也是飞出了太阳系。
在演讲结尾，有听众问斯通，如果时光倒流36年，他想怎样完善“旅行者一号”。“当然是速度更快一点，”斯通说，“还有它的内存太小了，起码换到比现在的iphone大，就可以在太空拍更多照。”
到2020年，当走到150AU时，由于能源不足，“旅行者一号”将关闭第一个设备。2025年，“旅行者一号”将彻底关闭所有设备，完成探测使命，留在太空成为永久的星际飞船。
“我和‘旅行者’一样，目前将继续按轨道，转到各自的故事终结。”斯通说。
今日对话
“旅行者一号”已在银河系
广州日报：您在中国获得了首届“世界航天奖”，领到终身成就奖感觉怎样？
爱德华·斯通：我很兴奋，只是有幸赶上了这个时代。目前，我还没退休，一直在工作。
广州日报：负责“旅行者一号”40年，什么时刻最兴奋？
爱德华·斯通：太多兴奋时刻。每天看着数据都很有惊喜。比如说，“旅行者一号”途经木星、土星时，让我们知道很多从前没了解的太空数据。旅行者本身这么多年的行程就是惊喜。
广州日报：能向我们的大众读者简要介绍一下，“旅行者”项目36年来的太空旅行境遇最困难的事吗？
爱德华·斯通：“旅行者”要飞出太阳系就必须突破太阳圈的日球层。太阳圈是太阳风在星际介质内吹出的等离子态气泡，在这气泡的边界外面就是太阳风再也推不动的庞然巨物星际介质，这个边界通常称为日球层，这被认为是太阳系的外层边界，你也可以理解为是打开星际空间的“大门”。
这个模型一个生活化的比喻是好比拧开水池里的水龙头，水先是流在中间，然后流向管道里。目前旅行者二号的位置是还在“气泡”中，旅行者一号的位置可能已经在“气泡”外边缘。
是否飞出太阳系仅差证据
广州日报：没有照片传回，科学家是如何判断“旅行者一号”是否飞出太阳系？
爱德华·斯通：主要是通过“旅行者一号”传回来的三类数据标准。一是来自太阳的带电粒子数量是否急剧下降，下降意味着可能脱离太阳系；二是来自太阳系外死亡恒星的低能宇宙射线是否增加；三是磁场方向是否突然改变。
广州日报：很多普通人更想知道“旅行者一号”有没有飞出太阳系？
爱德华·斯通：从今年4月开始，“旅行者一号”就进入一个特殊区域，在为它离开太阳系倒计时。前面说的三个数据标准，“旅行者一号”证实了两项：来自太阳的带电粒子数量曾急剧下降，太阳系外死亡恒星的低能宇宙射线增强。而第三个标准，磁场改变还需要去捕捉。磁场的改变可能在任何一天发生或是已经发生。现在深空网络每天投入10小时追踪来自旅行者一号的22瓦微弱信号，在项目的主页上。
广州日报：那从大众理解，“旅行者一号”有没有飞出太阳系？
爱德华·斯通：在学界，目前还没有确凿证据完全支持“旅行者一号”飞出太阳系，它有可能在太阳系外，也有可能在太阳系内一个新区域，这个区域局部跟星际空间相通，所以造成了恒星低能宇宙射线的增强。但我可以肯定的是，“旅行者一号”已经进入了恒星际空间。尽管进入恒星际空间与还在太阳系听起来有一点矛盾。
遭遇外星生物依旧渺茫
广州日报：什么是恒星际空间？
爱德华·斯通：恒星际空间可以说成是大众通俗意义上的银河系。
广州日报：就是说人类开始了星际旅行时代？
爱德华·斯通：是的。欢迎来到星际空间，旅行还将继续。未来10年，还会有探测器发射。
广州日报：那您觉得人类探测器到达星际空间后，有可能遇到外星高级生物吗？
爱德华·斯通：宇宙太大了，相比而言，人类探测器走过的旅程还很短，机会渺茫。到2025年，旅行者一号走到170AU时，就将关闭，再也不能和地球联系。它将停留在太空，像恒星一样转。尽管对人类“旅行者一号”是一个里程碑，而对银河系来说还很小（旅行者一号现在走了125AU，在更广阔的宇宙空间，还有约10万AU才能走出奥尔特云，还有约100万AU才能路过恒星AC+793888）。
广州日报：相对于浩瀚宇宙，人的生命时光如此微不足道。人类为什么要探索太空？
爱德华·斯通：因为我们有兴趣。每个人都有自己的使命，我和“旅行者”一样，目前将继续按轨道，转到各自的故事终结。
（感谢中国科学院国家天文台副台长薛随健先生对本次采访的帮助）
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