日前,美国宇航局(简称nasa)宣布:旅行者1号探测器已经飞出了太阳系,进入到恒星系之间的星际空间。这使它成为人类第一个造访星际空间的使者。旅行者1号迄今已在太空飞行了36年,距离地球187亿公里,是地球与太阳距离的125倍。

目睹着旅行者1号渐行渐远的身影,有一个人的感情最为复杂,他就是旅行者项目的首席科学家爱德华斯通(下文称斯通)。斯通参加旅行者项目已41年,同事们都认为,斯通已经和旅行者紧紧绑在一起了!

因苏联发射人造卫星改学天体物理

1936年,斯通出生在美国爱荷华州诺克斯维尔市。父亲从事建筑工作,整天与机械设备打交道。斯通耳濡目染,从小喜欢看《大众科学》这类科普读物,还自己制作了一部无线电接收器。

上初中时,一位老师告诉他芝加哥大学的物理专业很有名,天才物理学家费米就在那里执教。高中毕业后,斯通报考了芝加哥大学,准备攻读核物理。1957年10月,苏联成功发射了第一颗人造卫星。这激发了斯通对天体物理的兴趣,于是他转到这一专业,并最终取得了博士学位。

此后,斯通参与设计了搭载在卫星上的宇宙射线探测装置。这项研究帮他在加州理工学院得到了一份工作,1976年他当上了物理学教授,之后还担任过物理、数学和天文学系的主任。

斯通的出色工作吸引了喷气推进实验室(简称jpl)的注意,该实验室堪称nasa最著名的实验室,负责为nasa开发和管理无人空间探测任务。jpl当时正在准备一个新项目向木星和土星发射探测器。1972年,斯通正式加入该项目,并担任首席科学家,主要任务是协调不同科学家小组的科研工作。1977年,旅行者2号和旅行者1号先后发射升空,这个项目也被正式命名为旅行者。

上世纪80年代,斯通频频出现在美国的电台和电视台,向公众介绍旅行者太阳系探测项目,吸引了不少粉丝。此后在nasa的14次太空探测任务中,斯通9次担任首席科学家,5次担任联合首席科学家。由于成就卓著,斯通1984年就当选了美国科学院院士。

1991年,斯通担任jpl主任,成功领导了伽利略号探测器围绕木星的探测任务,并向土星发射了卡西迪号探测器。1997年,火星探路者号在火星表面成功着陆,被认为是他事业的高峰之一。2001年他从nasa退休,在加州理工学院任全职教授,但仍是旅行者项目的首席科学家。

36年飞行200亿公里

旅行者项目是nasa最雄心勃勃的星际探险计划,最初目标是对太阳系的木星和土星进行近距离探测。旅行者2号于1977年8月20日升空,旅行者1号于同年9月5日升空。作为人类出访外太阳系的第一批使者,它们还携带了一张黄金碟片,上面刻着外星人可能感兴趣的东西:115幅人类、动物以及机场的图像,地球上不同语言的问候,卡特总统的信,还有90分钟的音乐。

尽管旅行者1号发射晚,但它选择了一条飞行速度更高的轨道,并于1979年3月率先抵达木星;旅行者2号则在近4个月后才姗姗赶到。随后它们又先后向土星进发。结束对土星的探测后,旅行者2号改变航向,于1986年1月抵达天王星,1989年8月抵达海王星。此后两艘飞船的主要使命便是一直向前,寻找太阳系的边界。

36年来,这两位旅行者飞行了近200亿公里,给科学家带来许多惊喜:新发现了22颗卫星,包括3颗木星卫星、3颗土星卫星、10颗天王星卫星和6颗海王星卫星;海王星和天王星磁场有很大倾角,偏离了行星体自转轴,与太阳系其它大行星迥异;木卫一表面有活火山活动,这是除地球外唯一存在活火山活动的太阳系天体;海卫一表面存在活跃的喷泉结构以及稀薄的大气;木星、土星和海王星存在极光现象;海王星上存在超大规模的强劲飓风系统,此前科学家一直认为海王星的温度过低,不可能有大气湍动现象

另一方面,随着科技的发展,旅行者也落伍了。它的内存很小,只能存储几千个词;电脑系统每秒只能处理8000条指令,远逊于我们的智能手机每秒可以处理140亿条指令。由于能量不足,探测器上的电视摄像机上世纪90年代初就被关掉了;最初搭载的10件探测设备中,旅行者1号上只有4个在工作,旅行者2号上还有5个在工作。

给科学家当裁判

虽然旅行者的考察硕果累累,但作为项目总协调人,斯通自始至终都不敢放松。旅行者2号升空后,搭载的部分探测设备没能充分展开;半年后,它的主无线电接收器彻底坏了,工程师不得不启用备用系统这都让斯通承担了很大压力。

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