【專欄】飛得最遠的飛行器–旅行者一號( Voyager I)

文/王至劭(台聯政策顧問、台灣教授協會會員)

一九七七年發射的旅行者一號是飛得第一遠的，飛出太陽系了嗎？還能飛多久？能飛到隔壁恆星系統嗎？還有人問：「旅行者一號在太空中能夠存在多少年，可以永遠的飛下去嗎？」

為此，筆者寫下這文章與大家一起分享。簡單地說，旅行者一號可以永遠飛下去。旅行者一號雖然沒有動力了，但太空處於高度真空極端低溫狀態，沒有阻力，旅行者一號憑自己的慣性就可以一直飛下去。除非遇到兩種情況，一是被大天體引力捕獲，從此成為大天體衛星或掉落到大天體撞毀；二是遇到小行星碎片撞擊，但茫茫太空太空曠了，這兩種情況出現的機率比中樂透頭獎小多了。

旅行者一號離開地球已經四十九年，距離地球二百五十多億公里了，是迄今為止飛得最遠的人造物體。對於地球上的人類來說，這似乎已經是一個很遠很遠的距離，但在天文尺度，還只是一個非常小的尺度。宇宙尺度是以光年為單位的，就是光傳播一年的距離。光是宇宙中運動速度最快的物質，在真空中直線傳播，每秒鐘約三十萬公里，一光年就約九點四六兆公里。

宇宙從小到大的尺度簡單表述如下：

地球引力圈半徑約一百五十萬公里，太陽引力圈半徑約為一光年；最近的太陽系外恆星是比鄰星，距離約四點二二光年；太陽距離銀河系中心約兩萬六千光年；銀河系直徑約十萬光年，可觀測宇宙半徑有四百六十五億光年。

因此，如果旅行者一號以現在每秒約十七公里的速度一直飛下去，一萬七千年後才能飛出太陽系，七萬四千年後才能飛躍比鄰星(智人平均約十萬年前走出東非)，四億五千萬年後可飛到銀河系中心(恐龍兩億四千萬年前開始活躍)，如果要飛出銀河系十萬光年半徑，則需要十八億年(其實飛不出去，因能量不夠；大約十億年前，第一顆多細胞植物出現，可能是綠藻。)

事實上，旅行者一號目前正在朝著蛇夫座方向飛去，並非飛向銀河中心。而且所有的恆星都在相對運動，有的朝著太陽而行，有的背離太陽而去，還有的在橫向移動，因此旅行者一號未來經過那些恆星充滿不確定性。但旅行者一號即便飛躍某些恆星，距離一般也是以光年計，被恆星引力捕獲或碰撞的機率極低，即便穿越銀河中心恆星密度很高的球狀星團，直接撞擊恆星的機率也小於百億分之一。因此，旅行者一號原則上可以永遠地飛下去。記住，宇宙極其空曠。

只有一個問題會限制旅行者一號的行程，它的速度約十七公里每秒的速度只是達到了擺脫太陽引力的第三宇宙速度，可以飛出太陽系，但銀河系的質量是太陽的上萬億倍，逃逸速度需要每秒五百五十公里以上，因此，旅行者一號在沒有得到額外提速的情況下，永遠也飛不出銀河系，只能像太陽一樣，在銀河中心引力作用下圍繞著銀河系轉圈圈。

NASA專家曾經表示，旅行者一號的鈦鋁合金主體與搭載人類資訊的鍍金唱片在十億年後仍然會光亮如新，唱片裡的資訊可以絲毫無損地讀出。科學分析認為，外太空溫度接近絕對零度，會讓物質衰變進入“時間停滯”，極大延緩甚至終止了材料的老化程序；而宇宙塵埃平均密度約為每立方米一個原子，如果塵埃撞擊速度為每秒二十公里，則旅行者一號一次受到的撞擊能量約為零點零零零三焦耳。如果這種撞擊不斷出現的話，也永遠無法剝蝕磨損掉旅行者一號的鋁鈦合金外殼。因此，這艘在星際環境中物理結構非常穩定的航天器，在未來太空的漂流中長時期可保持完好，遠大於現在一百三十八億歲的宇宙年齡。

太空中雖然充滿著高能輻射，但這種輻射只是對電子元件系統功能產生危害。到了去年，超期服役許多年的旅行者一號所有電力和電子元件都已經壽終正寢。從此，旅行者一號成為一艘沒有任何動力的太空漂流物，無需懼怕任何太空輻射了。

因此，旅行者一號未來在宇宙中的漂流壽命幾乎是無限的。作為人類的使者，或許會被外星人所捕獲，這些人類知音將會知曉，在銀河系的獵戶旋臂上有一顆黃矮星，這個行星系統裡有一顆藍色行星叫地球，孕育出了億種生物，其中的高等智慧生物–人類，創造出了燦爛的文明。

當然，如果外星人捕獲旅行者一號的時間在數億年甚至數十億年後，那時的人類或許早就消亡了，即便僥倖能夠存續下來，也早已不是現在的樣子。但那時的旅行者一號，依然是人類當時文明的時代見證，是人類文明的永久紀念碑。