迄今為止，人類共向宇宙空間中發(fā)射了5顆星際探測(cè)器（也叫深空探測(cè)器），它們分別是1972年發(fā)射的先驅(qū)者10號(hào)、1973年發(fā)射的先驅(qū)者11號(hào)、1977年發(fā)射的旅行者1號(hào)和2號(hào)、2015年發(fā)射的新視野號(hào)探測(cè)器。在這其中，大家更為熟悉的應(yīng)該是旅行者1號(hào)，因?yàn)樗悄壳盀橹咕嚯x地球最遙遠(yuǎn)的探測(cè)器（雖然旅行者2號(hào)率先發(fā)射，但1號(hào)“后來居上”）。不過旅行者2號(hào)的功勞并不比1號(hào)少，而且通過它傳回的數(shù)據(jù)，還讓科學(xué)家們知道了一個(gè)重大的事實(shí)。
旅行者2號(hào)的軌跡
旅行者2號(hào)于1977年8月20日，在美國肯尼迪航天中心順利發(fā)射升空。在隨后的9月份，旅行者1號(hào)也發(fā)射升空。其實(shí)，一開始旅行者2號(hào)并不是叫這個(gè)名字（按照常理，先發(fā)射的肯定不能稱為2號(hào)，應(yīng)該是1號(hào)才是），而是作為以探測(cè)火星、金星和水星為主要目標(biāo)的“水手計(jì)劃”的一員，名字都起好了叫“水手2號(hào)”。不過后來計(jì)劃有變，待旅行者1號(hào)發(fā)射后沒多久，將“水手2號(hào)”的探測(cè)目標(biāo)更改為探測(cè)遙遠(yuǎn)的木星和土星，因此跟隨旅行者1號(hào)的腳步，以“旅行者2號(hào)”的身份轉(zhuǎn)移了運(yùn)行軌跡。
旅行者2號(hào)和1號(hào)，分別以不同的運(yùn)行路線來到木星和土星的軌道，對(duì)這兩顆行星及衛(wèi)星開展了深入的探測(cè)。由于2號(hào)的加入，1號(hào)身上的擔(dān)心一下子輕了，因此1號(hào)在探測(cè)完木星和土星后，就按照人類下達(dá)的指令，利用引力彈弓效應(yīng)直接飛向了太陽系的邊緣，從而將太陽系邊緣的其它行星以及柯伊伯帶控制的任務(wù)留給了2號(hào)。
旅行者2號(hào)在探測(cè)完成木星和土星后，也利用引力彈弓效應(yīng)，從土衛(wèi)六上飛往天王星和海王星，分別于1986年和1989年完成了對(duì)兩顆行星的探測(cè)。正是通過旅行者2號(hào)的探測(cè)，使得兩顆遙遠(yuǎn)的太陽系行星表面狀態(tài)、海王星表面神秘大黑斑等情況，直接呈現(xiàn)在了世人面前，同時(shí)旅行者2號(hào)還在沿途發(fā)現(xiàn)了太陽系行星的16顆新衛(wèi)星，成為迄今為止探測(cè)行星和衛(wèi)星數(shù)量最多的探測(cè)器。
2008年，旅行者2號(hào)傳回的數(shù)據(jù)表明，它已經(jīng)到達(dá)了日球?qū)拥倪吘?，也就是太陽風(fēng)粒子能夠到達(dá)的最遠(yuǎn)之處，如果按照太陽粒子所能影響到的范圍來衡量太陽系的大小，那么此時(shí)的旅行者2號(hào)已經(jīng)來到了太陽系的邊緣。讓科學(xué)家感到驚奇的是，此時(shí)旅行者2號(hào)傳回的數(shù)據(jù)，顯示出所經(jīng)過的宇宙空間，溫度高達(dá)4萬多攝氏度，就像到達(dá)了一個(gè)被“火墻”圍住的空間。
這個(gè)“火墻”到底是什么？
其實(shí)，在2018年旅行者2號(hào)到達(dá)這個(gè)“火墻”區(qū)域之前，旅行者1號(hào)也搶先一步到達(dá)這個(gè)范圍（只是方向不一樣），但由于1號(hào)和2號(hào)所攜帶的儀器設(shè)備有所不同，當(dāng)時(shí)傳回的數(shù)據(jù)并沒有引起科學(xué)家的關(guān)注。2號(hào)探測(cè)器上由于攜帶了可以專門用來監(jiān)測(cè)太陽粒子以及捕捉其它宇宙射線的設(shè)備，所以傳回的數(shù)據(jù)通過地面控制中心分析，繼而判斷出了2號(hào)行進(jìn)路線中的各種情況。而“火墻”產(chǎn)生的區(qū)域，距離地球約為180億公里。
通過科學(xué)家們的深入分析，認(rèn)為這個(gè)“火墻”是由太陽風(fēng)粒子與來自外界的星際輻射粒子相互“碰撞”所產(chǎn)生的。從太陽發(fā)生的高能粒子，以“太陽風(fēng)”的形式向宇宙空間的四面八方擴(kuò)散，當(dāng)有天體在行進(jìn)的路線上時(shí)，這些高能粒子要么直接被吸收，要么被天體磁場(chǎng)引導(dǎo)反彈或者在磁兩極聚集。沒有被吸收的部分，則會(huì)以新的線路繼續(xù)傳播，直至來到太陽系的邊緣。
隨著高能粒子與太陽距離的逐步加大，粒子的能量密度會(huì)隨之減弱，當(dāng)?shù)竭_(dá)一定程度之后，就會(huì)與來自太陽系外的星際粒子勢(shì)均力敵，從而在“對(duì)沖”的作用下，大量粒子在這個(gè)區(qū)域內(nèi)發(fā)生“聚集”，形成了一道“高能粒子墻”，包裹在太陽系的外圍區(qū)域?？茖W(xué)家將這個(gè)區(qū)域命名為“太陽風(fēng)層”，這是太陽高能粒子所能到達(dá)的最遠(yuǎn)邊界。
正是由于這一堵“墻”的存在，使得來自太陽系之外的星際高能粒子，很難侵入到太陽系的內(nèi)部，科學(xué)家估測(cè)大約有70%的星際輻射粒子被擋在“墻外”，對(duì)太陽系內(nèi)特別是地球磁場(chǎng)和大氣層的穩(wěn)定、生命的形成和發(fā)展起到了重要的保障作用。
如此的高溫，旅行者2號(hào)沒事吧？
在正常的情況下，4萬多攝氏度的溫度的確是非常高的溫度，比如太陽表面的溫度才6500攝氏度，科學(xué)家們推測(cè)，如果飛行器在接近太陽一定距離后，會(huì)因高溫在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生氣化現(xiàn)象。那么，旅行者2號(hào)穿越這一道4萬多攝氏度的“火墻”，是不是灰飛煙滅了呢？
當(dāng)然不是。我們可以從溫度的概念來解釋：溫度是人們用來衡量微觀粒子運(yùn)動(dòng)劇烈程度的一個(gè)物理量，也就是說微觀粒子運(yùn)動(dòng)速率越快，那么表現(xiàn)出來的溫度就越高，也就是說當(dāng)100個(gè)粒子和1000個(gè)粒子運(yùn)動(dòng)速率完全一樣時(shí)，那么表現(xiàn)出來的溫度是一樣的，但是從整體來看，1000個(gè)粒子構(gòu)成的系統(tǒng)所具有的總能量，肯定要比100個(gè)粒子的系統(tǒng)高。這與我們能夠在60度的汗蒸房里扛上挺長(zhǎng)時(shí)間，而到60度的熱水中就很難堅(jiān)持，是一樣道理。
在180億公里處，星際空間中的物質(zhì)密度極低，即使微觀粒子的運(yùn)動(dòng)速度很快，但由于數(shù)量非常少，所以“搞不起什么波瀾”來，形成不了實(shí)質(zhì)意義上的“屏障”，所以旅行者2號(hào)所受到的“熱量沖擊”其實(shí)是非常小的。這也從2018年年底，地面繼續(xù)接收到來自2號(hào)發(fā)回的信息，此時(shí)的數(shù)據(jù)顯示周圍環(huán)境中的輻射粒子濃度，已經(jīng)大幅下降，表明2號(hào)已經(jīng)順利、安全地穿過了太陽風(fēng)層這個(gè)“火墻”。
人類能掙脫太陽系“牢籠”嗎？
由此可見，包裹住太陽系的“火墻”，根本束縛不住深空探測(cè)器的行進(jìn)，當(dāng)然更阻擋不了人類深空探測(cè)的腳步。但是，從目前人類的科學(xué)技術(shù)水平看，速度是人們向太陽系外邁出腳步最大的瓶頸問題。
如果以太陽系有效的引力范圍來看，太陽系的半徑為2光年，而以目前旅行者1號(hào)和2號(hào)平均每秒14公里的行進(jìn)速度，要脫離太陽系范圍，從地球算起至少需要2萬年的時(shí)間，人類壽命區(qū)區(qū)不過百年，如果按照這個(gè)速度行進(jìn)的話，想要走出太陽系絕無可能。
除非我們對(duì)探測(cè)器和飛船的動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行革新，近期以可控核聚變?yōu)槟芰枯斎耄碚撋峡梢詫⑷剂贤七M(jìn)式載荷速度提升到光速的10%，屆時(shí)突破太陽系只需要20年，但是何時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)能量輸出大于能量輸入的可控核聚變技術(shù)，還不能確定，但是應(yīng)該不會(huì)太久。
但是，如果以這個(gè)技術(shù)來進(jìn)行星際旅行的話，速度還是太慢，比如到達(dá)最近的恒星－比鄰星，需要80多年，到達(dá)天狼星需要17年，到達(dá)織女星需要54年。銀河系的直徑在20萬光年，如果我們要飛出銀河系，以這個(gè)速度顯然仍是“龜速”。
因此，宇宙空間的宏大，是任何時(shí)候的我們都不能想象的，然而，正是這種對(duì)未知領(lǐng)域的渴求，成為不斷推動(dòng)人類科技和文明提升的根本動(dòng)力。
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