F40年前的这个周二,一辆汽车大小的设备从佛罗里达州卡纳维拉尔角发射升空。35年后,它成为第一个也是唯一一个进入星际空间的人造物体。一路上,旅行者号探测器(有两个)因飞越木星、土星和土卫六而登上头条。
当旅行者号探测器发射时,弗兰·巴格纳尔还是一名学生,她写了一篇关于探测器在木星周围收集的数据的博士论文。科罗拉多大学波尔得分校天体物理与行星科学教授,也是美国宇航局外行星评估小组的前主席,也致力于伽利略、深空1、新地平线和朱诺任务。
鹦鹉螺赶上了肉馅饼,讨论了旅行者的遗产和载人和无人探索的空间的未来。
英雄星球,还是平民?
流氓星球。这个词指的是一个独行侠——一个拒绝按规则行事、打破传统、想去哪里就去哪里的反叛者。在最近的媒体报道中,像“流氓”、“游牧”和“流浪”这样的标签很常见……阅读更多
你说过不会再有第二个旅行者号了。为什么不呢?
其中一个原因是我们让行星以每175年一次的特殊方式排列。再过135年,他们才会再次排成这样。另一个原因是旅行者是第一波探险的一部分,在那里你设计任务是为了第一眼看到。你以一个非常开放的视角进入,然后说,“让我们看看那里有什么。”后续任务往往更有针对性。例如,伽利略只观察木星周围的伽利略卫星。卡西尼号前往土星,花了13年时间探索卫星、光环和土卫六。
旅行者号还在发回有趣的数据吗?
哦,是的,当然。它位于星际介质中,旅行者1号正在探索日光层边缘的边界,在那里太阳风与星际介质相邻,星际介质是恒星之间的介质。这是我们第一次去那里。我们正在测量带电粒子,宇宙射线,磁场,电场,电波,无线电波等等。这告诉我们星际介质是如何与太阳系相互作用的。
旅行者号的旧数据中有新的科学吗?
我还在分析旅行者号的数据,信不信由你。我们刚刚发表了三篇关于旅行者号33年前数据的论文,与此同时,我们都在庆祝发射40周年。它是乐趣。我意识到,我的论文中从1979年开始的一些数据,还没有被重新分析过。我们有了新的信息和新的物理,我们可以把它们整合到分析中。这是一个考古项目,挖掘旧数据集,然后尝试理解如何分析它。所有的旧代码都是用Fortran写的,而和我一起工作的新学生们用的是IDL或Python。就像去看象形文字。
旅行者号的任务什么时候结束?
我们总有一天会耗尽能量的。我们已经不得不通过仪器进行某种循环,并尽我们所能节约能源。船上的放射性同位素太阳能发电机有88年的半衰期,所以它们开始衰变。你还得让飞船保持温暖。我预测,大约再过15年左右,我们将无法与它沟通。
未来的太空探测器会是什么样子?
宇宙飞船越来越小,越来越轻,所以它们需要更少的推进力。他们的仪器越来越高效,所以他们需要更少的电力。沟通是一个比较困难的问题,因为你需要远距离发送信息。所以你要么要有一个大的天线,这在宇宙飞船上需要很多能量,而且很重,要么——这是我认为我们应该采取的方法——增加地面上耳朵的尺寸。航天器的计算能力也在快速增长。在最近的PBS特别节目《旅行者》中有一句很棒的台词,解释说机载计算机的能力和你口袋里的差不多。我说的不是你的手机,是你的钥匙卡。有了巨大的机载计算能力你可以对图像进行预处理让探测器告诉你,“这些是你可能会感兴趣的,我们先把这些发送下去怎么样?然后我们再把其他东西发送下去。”
你对“突破摄星”和它向最近的恒星发射探测器的计划有什么看法?
我不明白这是怎么回事。勘探的三大问题是推进、动力和通讯。他们声称要用激光推进,我觉得这很难想象考虑到他们说的距离,不过好吧。你可能不需要太多的能量。但是他们要如何沟通呢?他们说要向半人马座阿尔法星发送芯片之类的东西,我发现如果没有无线电天线,很难看到,如果没有无线电碟形天线,他们如何与地球通信。我不敢相信你能用激光通信做到这一点。你甚至不能超越火星使用激光通信的顺序。跟你说实话,我觉得这有点疯狂。
您是否通过引力波围绕合并中子恒星的观察来兴奋吗?
如果是在太阳系之外,我就会打呵欠,翻白眼,然后继续前进。在太阳系中,我们有真实的信息,真实的数据,我们可以看到真实的东西。然而,你知道,外面的信息是如此稀少,就像,“好吧,很好。”这还与研究人员的自我意识有关,这种自我意识似乎随着离地球的距离而增加。
太阳系内部最有趣的空间物理问题是什么?
有很多这样的人。为什么有些行星有内部磁场,而有些行星,比如金星,没有呢?为什么柯伊伯带有这么多不同类型的物体?是什么驱动这些不同对象的行为?这些巨大的行星在太阳系的形成过程中扮演了什么角色?有多少人踢其他物体?为什么土星和木星如此不同?你不能用一种物理方法来解决这些问题。你可以做动力学模型,但你也需要研究化学。你必须使用重力测量,磁场测量,化学测量,光谱测量,等等。 The nice thing about planetary science is it’s so interdisciplinary.
载人的空间飞行应该是一个优先事项吗?
就我个人而言,我认为在太空中,除了旅游,人类能做的机器人做得最好的事情没有什么是机器人做不到的。所以如果你谈论的不是旅游,而是有科学目的的事情,那就派很多机器人去做。NASA现在面临的最大挑战是人类在太空中的角色是什么?我想除了旅游,还不清楚这是什么。政府不应该为旅游业买单。这是一个十几岁的人说的我还是个英国孩子的时候他一直熬夜到凌晨四点看所有的阿波罗项目。现在我的观点已经改变了,因为机器人是如此有效。为什么要把一块肉送上太空?这没什么意义。
但是,难道载人任务对我们的启发不是机器人所没有的吗?
去找一个12岁的孩子问:“你上次在太空看宇航员是什么时候?”然后问他们,“现在有多少宇航员在太空中?”我敢打赌,那个12岁的孩子肯定不知道。另一方面,如果你说,“我会给你护目镜和手套,让你通过虚拟现实探索火星表面,那会怎么样?”我敢打赌,12岁的年轻人会对火星表面漫游的可能性比看着某个中年宇航员在太空中以缓慢的步调跳跃更兴奋。现在有能力用火星探测器进行虚拟现实。事情变了。我已经看到了成千上万的人看着一个机器人飞过冥王星,并进行了令人惊讶的观察。这让人们非常兴奋。
你怎么看待我们应该在火星上殖民的论点?
我认为这是胡说八道。You know, if you’re a super millionaire you can have these nutty ideas and nobody’s going to say to you, “You’re talking rubbish,” because you’re a millionaire, and so everyone says, “Oh yes, oh yes. You’re so wonderful, you can do whatever.” The movie火星我的观点。所有的努力,改变空间站的轨道,发射一些东西去抓那个人,这完全是不现实的,非物理的方式。目的是什么?你救了那个人。好吧是马特·达蒙大家都想救马特·达蒙但现实是,会有人死在火星上。娱乐产业可能也想参与进来。他们希望有人能在火星上活下来,对吧?你可以想象收视率一路飙升。但纳税人不应该为此买单。
探索金星的理由是什么?
我在金星上没有专业的参与。但是作为一个生活在这个星球上的人类,气候变化可能导致灾难性的环境,我对我们的姐妹星球非常感兴趣。它和地球一样大,只是离太阳稍微近一点,它有一个失控的温室气体,二氧化碳压力是地球上的90倍。与太阳距离的差异并不是它像烤箱一样的表面温度的主要原因,而是温室气体。奇怪的是,我们的姐妹星球竟然变成了地狱。为什么会这样,这是一个非常好的问题,与我们对气候变化的担忧不无关系。金星可能没有海洋这一事实意味着它的地质情况不同。为什么会这样?大约6亿年前,金星被熔岩完全重新浮出水面。那之前是什么样子?它真的像地球吗?
金星探测器会是什么样子?
在Venus的表面之上,您有一个清晰的氛围,而以上,您有厚厚的云,从望远镜从地球上看望远镜的望远镜遮挡表面。现在,如果你在某些时候在大气中上升,它会很酷。一旦你进入顶部非常脆弱的气氛,它就实际上加热了。但是,之间有一个地区,温度是合理的。有可能您可以向金星发送探针,这些探针会像气球或飞艇一样漂浮,当它太热时会升起并看起来升起。实际上已经提出了这个想法。它没有得到支持,我沮丧的是,当金星真的应该是我们注意的重点焦点时,所有这笔钱都会在火星任务上。
你对火星的关注感到沮丧吗?
我对这些火星的许多金子来说,我很恼火,声称我们要在火星上发现水。那么,我们现在发现了火星上的水有多少次?它没有很多东西,但他们一直在发现它。然后我们声称他们会在火星上找到生活。Well, it’s pretty clear that there haven’t been large oceans on Mars for several billion years, and it lost its magnetic field about the same sort of time, so the last time there could have been life on Mars, the life on Earth was slime mold. So what are you going to find? Fossil slime mold, big deal. Why are we wasting all this money on Mars? It’s bonkers. It’s wishful thinking and people’s fantasies. It’s also because it’s a lot easier to go to than Venus. So people are like, “Oh well, we know how to send rovers to Mars, let’s send another rover to Mars. Let’s make it a bigger rover, make it a smaller rover.” Let’s stop doing things that we know how to do, let’s do something that’s tough, like go to Venus.
女性继续在物理学领域取得进展吗?
这实际上是我一直在付出很多关注的主题。对女性的物理博士人数越来越慢慢地稳步增长。但在过去的15年里,已经存在令人不安的趋势,占学士学位的学士学位的百分比下降。我不知道为什么。我正试图了解它。什么是愤怒的是,每一个人都会被一群人说,“哦,你知道,女性无法做科学或者不感兴趣。”所有社会学研究都表明这些事情不是真的。和人口统计数据和数字显示这些事情不是真的。但是你知道,你必须寻找每一个故事的银色衬里。我认为,有很多宣传的事实,例如,谷歌多样性备忘录导致了很多讨论和辩论。 I hope a lot of parents are talking to their children and encouraging them, both males and females, to study science.
迈克尔·西格尔是《华尔街日报》的主编鹦鹉螺。
看最远的,关于旅行者号宇宙飞船的PBS纪录片。








