和太陽系説再見，旅行者號要把人類的愛情講給外星人聽_風聞

我看到了我的愛戀，我飛到她的身邊，我捧出給她的禮物。那是一小塊凝固的時間，時間上有美麗的條紋，摸起來像淺海的泥一樣柔軟。

——《三體·死神永生》

1990年2月14日，情人節。

一艘人類製造的航天器正在衝向太陽系的邊緣。

她所剩不多的電池功率，已經不足以維持航天器上的全部載荷運轉。那個看過了無數新世界的相機，此刻即將關閉。

那一天，她轉過身來，深情地凝望了自己啓程的地方。在六十億公里之外，那個生生不息、豐富多彩的藍色星球僅僅是星空中的一個暗淡藍點。

在記下了地球的樣子後，她繼續向前，準備和太陽系説再見。

著名的“暗淡藍點”圖片，地球是圖片右側紅色條紋上，中部偏下位置的藍點。這張圖片被賦予了廣泛的、科學之外的文化意義，被廣泛使用。電影《流浪地球2》中，中國外交官曾向其他國家官員展示了這幅圖片。來源：NASA

這艘飛船名叫旅行者1號。在自己的眼睛再也看不見之前，她除了想記住地球的模樣，還一直記掛着一個愛情故事，準備把一位27歲的姑娘相愛時的心動講給外星人聽。

01

記錄相愛時的心動

將愛情故事講給外星人

旅行者 1 號和旅行者 2 號是一對“孿生”航天器，人們賦予她們的使命是在深空中推進人類太空探索的最後邊界。

上世紀七十年代，土星、木星、天王星和海王星的位置，讓航天器可以利用借力飛行，一次性實現對火星以外的大行星的探測。

旅行者號飛船。來源：NASA

所謂借力飛行，就是藉助天體的引力，來為人造的航天器加速。

如果把飛行器看作一位步行的旅人，那麼借力飛行就相當於搭了一趟免費的巴士，不但能減少飛行所需的能量、降低發射難度，還能提高飛船的飛行速度。

兩艘旅行者號飛船的飛行過程。來源：NASA

除了開展科學探測，科學家們還賦予了旅行者號另一項使命：向地外文明介紹人類。

在兩艘旅行者號飛船上，搭載了儲存有數字信息的金唱盤。

科學家們期盼有朝一日這樣的場景能夠在宇宙的某個角落出現：一個地外文明捕獲了旅行者號，從金唱盤中解碼了圖片、聲音等等信息，從中認識地球和人類。

旅行者號搭載的金唱盤盤面。來源：NASA

為了完成這項任務，NASA 組織了一個跨界的團隊。

除了科學家和工程師外，團隊中還有科普作家、藝術家甚至流行音樂雜誌編輯。各行各業的人們集思廣益，為金唱盤安排了豐富的內容。

旅行者號金唱盤中存儲的一幅圖片，拍攝了牛頓的鉅著《自然哲學的數學原理》中的第6頁。來源：NASA

外星人們能從數學、物理公式和 DNA 結構中看到我們的科學水平，從泰坦火箭、宇航員、阿雷西博射電望遠鏡等圖片中瞭解我們的技術能力。

甚至他們會聽到中文普通話的語音問候：“各位都好吧？我們很想念你們，有空請到這來玩。”他們還能欣賞到人類所創作的音樂，從巴赫婉轉的《第二號勃蘭登堡協奏曲》到我們恬淡的《高山流水》。

將金唱盤安裝到旅行者號飛船表面。來源：NASA

02

金唱盤中還有愛情故事

而且和音樂有關

1977 年 6 月，金唱盤的創意總監安·德魯彥在選取音樂的問題上犯了愁。

在她看來，中華文明源遠流長幾千年，金唱盤中理應記錄一段中國音樂。但不巧的是，她本人並沒有這方面的知識儲備。

於是，27 歲的她給金唱盤的負責人卡爾·薩根打了一個電話，希望跨界人才薩根能夠為這個難題提供一些建議。

薩根有着天文學家、科普科幻作家等多重身份，霍金曾經邀請薩根為《時間簡史》作序。

在之前的兩年中，德魯彥和薩根是同事，也是朋友，在工作中逐漸熟識。

德魯彥的電話一開始並沒有打通，薩根的電話留言機接待了她。

而當薩根把電話打回去之後，一件小説電影都不敢想象的事情發生了：在幾十分鐘的電話裏，兩顆心迅速地接近，迸發出愛情的火花。

之前沒有牽手擁抱，沒有任何親密關係的德魯彥和薩根決定結婚，陪伴彼此走之後的路。

年輕時的薩根和德魯彥。來源：whalebonemag.com

有些人把人沉浸於愛情中的感覺稱為“戀愛腦”，並頗為“理性”地認為這將導致一系列悲劇的結局。

然而這短短几十分鐘內迸發的愛情火花，讓德魯彥和薩根相守了二十多年，直到薩根離世。

2019 年，已經七十歲的德魯彥依然能夠清晰的回憶起那時的心動：

“我們的家庭、工作、內心和思想，我們的每個日夜，在接下來的二十年裏，一直幸福地渾然一體，直到死亡將我們分離。”

兩個人的工作並沒有因為愛情的到來而停止。一次，德魯彥問薩根，“幾億年後捕獲這艘飛船的地外文明，能否從腦電波中解讀出人類在當時的思緒？”

薩根的回答是，既然我們不知道，為什麼不試試呢？

於是，德魯彥走進了實驗室，將許許多多的腦電波傳感器與自己相連，進行了一個小時的冥想。

在這段時間裏，雖然德魯彥竭力的想去思考人類發展進程的種種政治、歷史問題，但她發現內心深處閃動的卻一直是愛情帶給她的歡愉。

而這段腦電波也為了旅行者號金唱盤中最特別的一段記錄——把相愛時的心動講給外星人聽。

德魯彥的腦電波，記錄下了戀愛時的美麗心情，並存儲於旅行者號的金唱盤中。來源：NASA

03

我們的愛

在無盡時空中永恆記錄

對於人造航天器來説，旅行者號的飛行速度已經創了記錄。但面對浩瀚的宇宙，這樣的速度簡直不值一提。

根據計算，旅行者號飛行到下一顆恆星需要漫長的 4 萬年。

在太空中穿行的過程中，各種天體爆發現象所釋放的宇宙射線會不斷侵蝕介質上記錄的信息。

為此，這張銅質鍍金唱盤採用了特殊的屏蔽處理，使蝕刻的信息可以保存數億年。

愛情帶給德魯彥的心動，也由此進入了時間的長河中，隨着旅行者號飛船的軌跡，在時間與空間的無限延伸中獲得了永恆。

雖然旅行者號帶去了金唱盤，但卻沒有攜帶播放唱盤的“留聲機”。

為了讓地外文明能成功解碼，團隊在金唱盤表面，用宇宙通用的語言——物理和數學，為外星人寫好了讀取金唱盤的説明書。

金唱盤表面圖示的解釋。在實際的金唱盤上並沒有文字，因為地外文明不可能理解地球上的任意一種語言。我們希望他們能通過圖案代表的物理過程和數學運算理解我們的意思。來源：NASA

或許此時你要發問了：外星人能看懂我們的説明書嗎？

彆着急，聽我慢慢講。

氫是宇宙中最廣泛存在的元素。

在金唱盤表面的圖示中，科學家們試圖告訴外星人，説明書中的基本時間單位是氫原子的自旋躍遷時間，將這個時間單位與圖示給出的二進制數字相乘，就是讀取時唱盤的轉速。

信息的編碼波形與規則也可以從圖形中獲取。

為了讓外星人們知道旅行者號來自何處，科學家們標出了太陽系相對於宇宙中十四顆脈衝星的相對位置。

在宇宙中，每一顆脈衝星的頻率都是獨一無二的，能夠讀懂其他信息的外星人也已經一定能夠從唱盤上標示的脈衝星頻率出發，按圖索驥確定太陽在哪個方位。

與動輒以萬年億年計時的天體及宇宙演化相比，人一生的時間不長，與伴侶相守的時間更短。

在想象和計劃旅行者號的未來時，德魯彥和薩根都深深地體會到了這一點。

同時，他們都是無神論者，並不相信人去世後能在另一個世界相聚。死亡將兩個人分開了，一切就都結束了，因此要好好珍惜在一起的時光。

中年時的薩根和德魯彥。來源：carlsagan.com

在薩根離世7年後，德魯彥接受記者的採訪時説：“我不期望我能與薩根重聚。

重要的是，在我們相伴的二十年中，我們清楚地認識到生命是多麼的短暫和寶貴……

我們活着、在一起的每一刻都是奇蹟——不是無法解釋的、超自然的奇蹟，而是慷慨而善良的偶然……在宇宙中我們找到了彼此，這是一件美妙的事情。”

《宇宙》是卡爾·薩根最經典的科普著作，書中沒有數據分析和計算推演，有的是從歷史、藝術和哲學角度對科學認知的審視。

在這本書的第一頁，薩根寫到：“獻給安·德魯彥。在浩瀚無邊的空間與綿延不絕的時間中，與安妮共享一個星球和一段時光，我很快樂。”

薩根撰寫的《宇宙》第一頁上的話。來源：電子書《Cosmos》

04

帶着對遠方與愛的嚮往，遠航

兩艘旅行者號飛船的探測為我們打開了一片全新的天地。在路過木星及其衞星時，她們第一次看到了地球之外的海洋、火山和閃電。

旅行者號拍攝的木星大氣層中的精細結構。來源：NASA

旅行者號拍攝的木星衞星上的火山活動。來源：NASA

在路過土星及其衞星時，她們看到了土星環美得令人窒息的精細結構，還發現了名為“泰坦”的衞星上擁有與地球相似的大氣層。

旅行者號拍攝的土星環偽彩色照片。來源：NASA

在路過天王星和海王星時，她們讓地球上的人們第一次清晰地看到了這兩顆氣態巨星的美麗外表，還第一次發現海王星“躺倒”的特殊磁場。

旅行者號拍攝的海王星全貌。來源：NASA

在突破太陽風所及的日球層頂後，她們第一次感受到了迎面而來的風發生了新奇的變化，感受到了星際物質的吹拂……

旅行者1號穿越日球層頂時的密度探測數據。在虛線所示位置，她感受到更稠密的風迎面而來，處在了星際物質的吹拂中。來源：Nature Astronomy

和任何拓展人類邊界的探險一樣，旅行者號的旅程波瀾壯闊也歷經坎坷。

在旅行者 1 號發射時，泰坦-IIIE 火箭的第二級出現了燃料泄漏，沒有提供足夠的推力。

多虧承擔後續入軌任務的“半人馬座”上面級用盡了自己的備用燃料，才驚險地將旅行者1號送入預定軌道。

發射旅行者1號的泰坦-IIIE火箭起飛瞬間，這次發射險些讓旅行者1號夭折。來源：NASA

在旅行者 2 號發射時，火箭的震動和旋轉使得旅行者 2 號上的控制系統陷入死循環，不停的在主用和備用系統間來回切換。

旅行者 2 號一度變成了一個叛逆的孩子，拒絕執行地面上送出的任何指令。好在工程師及時定位了故障位置，成功解決了這個問題。

在飛掠海王星時，旅行者 2 號距離海王星北極表面的最近距離僅有 5000 公里，稍有偏差就可能在海王星強大引力的作用下偏離軌正常軌道。

而地球上的控制指令要經過兩百多分鐘的傳輸才能到達，很難實時糾偏。在預先周密的計算和策劃下，旅行者號最終有驚無險地完成了這次飛掠，繼續向更遠處的深空飛去……

和自己的戀人一起仰望璀璨的星空，是一件愜意又浪漫的事情。從地球上看，旅行者 1 號和 2 號分別處在蛇夫座和望遠鏡座的方位。

也許在下一次約會時，您可以把這個奔向星辰大海的愛情故事，講給您的戀人聽。

旅行者1號在天空中的方位變化過程，圖中黃線為黃道。來源：NASA

數萬年甚至數億年後，當遙遠宇宙中的其他文明試圖理解什麼是人類的時候，他們看到的就是戀人凝視彼此的眼睛時，內心泛起的漣漪。

在旅行者號拍攝的那個小小藍點上， 沒有血緣的人之間因為這種叫做“愛”的情感而建立起新的最緊密的關係，孕育出新的生命，使這個叫做“地球”的行星永不沉寂、永不荒涼。

成功地實施一次太陽系邊際探測，需要新奇的科學問題，需要深厚的技術基礎，需要精巧的設計實現；

需要出眾的勇氣，需要高效組織許許多多受過學術和工程訓練的人，將每個人的恪盡職守、不辭辛勞匯聚成最終的成功。

但這項看起來嚴肅理性的事業的“初心”，卻是人們心中對遠方原始樸素的嚮往：我們想走出去，看看未知的世界到底是什麼樣。

再有幾年，旅行者號 RTG 電池中的同位素燃料將接近耗竭，輸出的功率將無法維持最基本的對地通信。

在太空漫無止境的寒冷與孤獨中，旅行者號將再也聽不到來自家的聲音。但對於遠方和愛的嚮往，將賦予她們在星辰間永恆的生命。

“故事源於一句最簡單的情話：我心愛的。”

火星上的心形撞擊坑，由火星全球勘測者（MGS）飛船拍攝。來源：NASA

注1：這是劇作家廖一梅創作的話劇《琥珀》劇本後記中的一句話，本劇的排演由他的丈夫孟京輝擔任導演。

注2：旅行者號計劃由旅行者1號、旅行者2號兩艘飛船構成。為了行文簡潔，在涉及到他們共同的描述時，本文統一使用“旅行者號”。

注3：按照航海和航空中的慣例，本文稱呼遠征太空的航天器為“她”。

參考文獻：

[1]https://www.inverse.com/article/38297-carl-sagan-birthday-ann-druyan-love-letter

[2]https://www.nationalgeographic.com/science/article/dear-voyager-how-your-billion-year-journey-carries-true-love

[3]https://blogs.scientificamerican.com/basic-space/voyager-a-binary-love-story/

出品｜科普中國

作者｜李會超 哈爾濱工業大學（深圳）

監製｜中國科普博覽

選送單位：中國科學院計算機網絡信息中心