據外媒New Atlas報導，從福島到海洋最黑暗的角落，為極端環境而建造的機器人以及對發現的渴望不斷啟發著人們對太危險而無法踏足的地方的理解。那些被送入深空的機器人可能是最勇敢的例子，它們不斷地推動著人類創造力的極限，並擴大了我們對宇宙的理解。

在本系列文章中，New Atlas對過去和現在的太空探測器進行概要分析，其任務是通過帶領我們進入未知領域來突破科學的界限。本週的主題是旅行者號（Voyager ）任務，這是人類迄今為止最史詩般的天文歷險。

對於一個希望訪問太陽系行星的航天機構而言，進行探測任務的最佳的時間是木星、土星、天王星、海王星和冥王星的軌道將它們形成緊密而整齊的排列方式。其中四顆氣態巨行星出現這種現象非常難得,平均每隔175年才會發生一次。

20世紀70年代美國宇航局（NASA）在前總統理查德·尼克鬆的領導下踏上太空探索的新篇章時，該機構獲得了一次獨特的機會。這是自1800年以來首次發生，罕見的“行星連珠”使NASA的航天器可以利用行星的引力彈弓效應進行加速，從而可以用一個航天器訪問土星、天王星、海王星和木星，在此過程中燃燒最小的推進劑。最終，預算不允許這筆10億美元的“行星壯遊”(Planetary Grand Tour)，而美國卻選擇了一個更為保守的五年任務來深入研究土星和木星。

但是，聰明又雄心勃勃的NASA工程師們竭盡全力使航天器能夠走得更遠。此外，他們選擇了一條飛行路線，如果需要的話，該飛行路線將允許航天器繼續向天王星和海王星前進，甚至朝著太陽系的邊緣繼續前進。

1977年8月和9月發射的兩艘旅行者號探測器運載著相同的科學有效載荷，很快就發回了木星的第一張圖像，為我們繪製了生動的土星環圖，動蕩的大紅斑和點綴著活火山的衛星。隨後又一次密集飛越，這一次是土星和它的最大衛星土衛六泰坦。這是人類對土星及其宏偉的土星環系統的首次真實觀察，航天器識別出四顆新衛星，並揭示了幾乎完全由氫和氦組成的大氣層。

此時，旅行者1和旅行者2採取了不同的方式。旅行者1號近距離掠過泰坦，發現被煙霧籠罩的天體，然後繼續朝星際空間前進。同時，旅行者2號獲得了綠燈，繼續進入天王星，在那裡捕獲了詳細的照片以及對其衛星、磁場和環的見解。

海王星是旅行者2號的下一站，於1989年飛越該星球，捕捉了寒冷、黑暗世界的驚人圖像，發現冰冷的間歇泉從冰凍的衛星海衛一表面噴出物質。迄今為止，飛掠海王星和天王星的旅行者2號仍然是人類對這些行星的唯一訪問。

旅行者2號和旅行者1號的任務遠遠超出了NASA的官方期望，但並未超出其背後的人們的希望和夢想。從這裡開始，旅行者1號承擔了一項新任務，即向太陽系外行星上方窺視，以調查太陽影響的範圍。

但要照著名天文學家Carl Sagan的指示，拍攝有史以來最具標誌性的太空照片之一。當旅行者1號駛出海王星軌道時，探測器向後看以拍攝它所探訪過的行星，地球出現在這張從40億英里外（64億公里外）拍攝的照片中，這一圖像被稱為“暗淡藍點”（Pale Blue Dot）。

之後旅行者號任務被改名為旅行者號星際任務，這是太空探索歷史最長的新篇章，重點是圍繞著日光層。中心的太陽產生磁場和太陽風，質子和電子從我們的恆星向外流，直到它們與星際空間的壓碎碰撞為止。

這個匯合點是日光層的邊界，被稱為日球層頂（Heliopause），直到開拓者旅行者號探測器穿過該區域之前，沒人知道它的確切位置。在這裡，他們發現，隨著太陽的影響開始減弱，並且不同的條件開始起作用，太陽風從100萬英里/小時（160萬公里/小時）減慢到25萬英里/小時（40萬公里/小時）。

在旅行者1號發射35年後的2012年8月，它通過了日球層頂，進入了星際空間，成為第一個完成次此壯舉的人造物體。通過這樣做，它傳達了星際宇宙射線中巨大的尖峰和太陽射線中的巨大傾角的讀數，儘管磁場中的變化可以忽略不計，這給科學家們帶來了曲線球，並暗示了日球層頂比我們想像的要復雜得多。

然後在2018年12月，旅行者2號加入了​​星際空間中的同胞，距離地球約110億英里（180億公里）。儘管之後旅行者2號可能證明對科學家更有成果，因為它的等離子科學實驗仍然有效。該儀器收集有關太陽風電流的數據以推斷其速度，密度，溫度和壓力。

在這裡，除了太陽的影響之外，旅行者號探測器無法利用太陽能，而是使用由輻射熱發電機。它們在防止電子器件凍結在星際空間的嚴酷環境中以及使儀器保持正常工作中發揮著至關重要的作用。

今年早些時候，NASA開始了關閉旅行者號探測器上各種儀器的加熱工具的過程，以定量剩餘燃料。每年，放射熱發電機的耗電量為四瓦，目前正在以原始輸出的60％運轉。以這樣的速度，預計它們將在2025年左右完全停止工作，因此NASA打算進行所有可能的星際科學。這將通過宇宙射線、等離子體、磁力計和低能帶電粒子儀器來實現，這些儀器將繼續收集寶貴的數據。

但是，在燃料庫存耗盡很久之後，旅行者號探測器的軌跡將使它們越來越遠。在大約300年的時間裡，旅行者1號有望到達神秘的奧爾特雲，這是一個假設包圍著太陽系的球體雲團，通常被認為是太陽系的邊緣。同時，旅行者2號將在大約29.6萬年內到達我們天空中最明亮的恆星之一天狼星。

因此雖然可能已經有42年了，但是從某種程度上來說，旅行者號之旅才剛剛開始。

在下週的“走進未知世界”中，New Atlas將繼續介紹羅塞塔探測器，這是有史以​​來首個進入彗星軌道並在彗星表面降落的任務。