星际探测器的银河之旅

在20世纪90年代初，NASA的先驱者10号和先驱者11号探测器成为第一个超越海王星的机器人飞行任务。2012年和2018年，旅行者1号和2号飞行任务跨越日冕顶进入星际空间，走得更远。最终，这些探测器可能到达另一个恒星系统，在那里他们的特殊货物(先驱者镀金铝板和金色唱片)可以找到进入另一个物种手中。

这就提出了一个重要的问题：这些航天器最终会在哪里游荡？为了解决这个问题，马克斯·普朗克天文研究所的科林·贝利·琼斯（Coryn Bailer-Jones）和美国宇航局喷气推进实验室的戴维德·法诺基亚（Davide Farnochia）最近进行了一项研究，研究旅行者和先锋探测器在未来几百万年中在银河系漂流时可能遇到的恒星系统。

这项研究题为“旅行者和先锋航天器未来的恒星飞行”，最近发表在“美国天文学会研究记录”杂志上。为了进行这项研究，贝利·琼斯和法诺基亚使用了第二次盖亚（GAIA）数据发布(GDR2)和SIMBAD天文数据库的数据来确定这些航天器的命运。

1977年发射的两艘旅行者号航天器，每一艘都携带着一张12英寸的镀金留声机唱片，上面有来自地球的图像和声音。

贝利·琼斯说：“他们将继续在银河系轨道运行，它们极不可能与恒星相撞。它们可能会不时地被恒星和分子云偏转一点，但在数十亿年内仍将与银河系联系在一起。”

先驱者10号和11号的故事分别始于1972年和1973年，当时它们都是向木星发射的。在接下来的几年里，这两个探测器取得了许多第一。在他们之间，他们是第一个穿越主要小行星带，遇到木星及其卫星系统，土星及其卫星系统，并达到一个使他们可以离开太阳系的逃逸速度。

旅行者1号和2号的故事开始于几年后，1977年，这两艘飞船从地球发射，以利用木星、土星、天王星和海王星之间的有利对准。在探索木星和土星之后，旅行者1号继续航行到太阳系边缘，并于2012年进入星际介质。与此同时，旅行者2号在2018年加入星际空间旅行者1号之前，也访问了天王星和海王星。

如果将来有任何物种遇到它们的话，所有的宇宙飞船都为其他有意识的物种传递了一条信息。就先驱者探测器而言，这是由著名的SETI研究人员卡拉·萨根(Carla Sagan)和弗兰克·德雷克(Frank Drake)设计的先驱者镀金铝板。这些牌匾上印有一男一女的裸体人像，以及几个旨在提供航天器起源信息的符号。

这块铭牌贴在了先驱者10号和11号飞船上，这是第一艘离开太阳系的飞船

旅行者号探测器的“黄金唱片”更进了一步，它是由卡尔·萨根(Carl Sagan)和他的同事设计的，旨在向其他聪明的物种传递信息，或者说是在遥远的未来为人类提供一个时间胶囊。这30厘米(12英寸)的金色唱片包含地球的图片和声音，以及在封面上播放记录和详细说明地球位置的数据的象征性指示。

考虑到这些飞船的目的一直是探索太阳系以外的地方，并充当可能的星际信使，人们不禁好奇它们最终会落到什么地方。尽管届时所有四艘航天器都将长期停止运行(美国航天局分别于2003年和1995年失去了与先锋10号和11号的联系)，但仍可由其他感兴趣的物种接收该航天器。唯一的问题是，这会在哪里发生？

为了确定这一点，贝利·琼斯和法诺基亚依靠以前的研究中使用的相同技术来追踪星际物体“奥陌陌（Oumuamua）”的起源和未来的遭遇。正如贝利·琼斯所解释的那样，这包括三个步骤：“第一，确定航天器离开太阳系的方向和速度。这是通过考虑太阳系中所有行星以及太阳的引力来实现的。第二、描绘宇宙飞船和来自盖亚的恒星在数百万年内的运动。这考虑到了星系整体引力的模型。第三、确定航天器接近哪些恒星，以及何时接近。”

美国宇航局的旅行者1号和旅行者2号探测器的位置在日光层之外，这是一个由太阳产生的保护气泡，延伸到冥王星轨道之外。

他们结合使用盖亚和SIMBAD数据，计算出这些探测器最有可能在1秒差距（3.26光年）内遇到的恒星。例如，他们发现旅行者号飞行任务和先驱者11号都将在当前的设定下遇到比邻星--离我们最近的恒星系统，有一颗可能适合居住的行星(Proxima B)的星系。

另一个很受欢迎的未来目的地是罗斯248，这是一颗红矮星，距离地球约10光年。然后是格利泽445，另一颗红矮星，位于距离地球17.6光年的驼峰星座，旅行者1号和先驱者11号总有一天会访问它。

虽然这项研究主要是出于好奇心，但它确实提出了一些与星际探索有关的重要问题。在人类的太空探索再次加速、我们对系外行星的认识呈指数增长的时代，这些问题变得越来越重要，科学家们再次考虑有一天我将如何访问遥远的世界。正如贝利·琼斯所说：

“这主要是一种乐趣，但它也强调了航天器要花多长时间才能到达最近的恒星。但在此之后，有一天，我们将(希望)能够以更快的速度发射航天器，执行调查附近恒星的主要任务。尽管研究的水平很低，但仍有一些严肃的研究正在探讨如何做到这一点，例如使用激光帆或核动力火箭。它仍然存在于未来，超出了我们现有技术的极限，但并不是不可想象的。也许是一百年后的事。”