1977年9月5日，美國(guó)宇航局（NASA）旅行者1號(hào)探測(cè)器發(fā)射升空，在探測(cè)了木星、土星系統(tǒng)后，已沖出日球?qū)禹?，進(jìn)入了星際空間。到今天為止，旅行者1號(hào)已到達(dá)了離地球227億公里外的宇宙空間，并且還在以61048公里/小時(shí)的速度，高速航行，是迄今為止人類制造的飛得最遠(yuǎn)的飛行器。

旅行者1號(hào)裝備了3個(gè)放射性同位素?zé)犭姍C(jī)，也就是我們俗稱的核電池，44年來(lái)，隨著核燃料的衰變，電力也越來(lái)越弱，目前已有一半的科學(xué)儀器停止運(yùn)行。然而就是剩下的這些儀器，最近又給科學(xué)家們帶來(lái)了意外的驚喜，此前主要用于考察木星、土星、天王星、海王星電子密度分布及粒子相互作用的等離子波系統(tǒng)（PWS），竟然傳來(lái)了意外的神秘嗡嗡聲，科學(xué)家們正在對(duì)此進(jìn)行研究，希望找到這些信號(hào)的最終來(lái)源。

這項(xiàng)研究來(lái)自康奈爾大學(xué)天文學(xué)博士生斯特拉·科赫·奧克（Stella Koch Ocker）領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)，是在研究等離子波系統(tǒng)傳來(lái)的最新數(shù)據(jù)時(shí)偶然發(fā)現(xiàn)的。

雖說(shuō)偶然，但奧克和她的同事們實(shí)際有備而來(lái)，他們希望能找到新的信號(hào)，因而更仔細(xì)地檢查了這些數(shù)據(jù)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)了一個(gè)持續(xù)的微弱嗡嗡聲，僅僅略高于儀器能夠記錄到的閾值。

進(jìn)一步的審視發(fā)現(xiàn)，這個(gè)等離子體波的嗡嗡聲與旅行者1號(hào)以前捕捉到的輻射明顯不同，占據(jù)了一個(gè)異常狹窄的，約為3khz的頻率頻帶。在回溯以往的數(shù)據(jù)后，研究人員發(fā)現(xiàn)，這個(gè)嗡嗡聲從2017年就出現(xiàn)了，已伴隨旅行者號(hào)飛行了大約15億公里，10個(gè)天文單位的距離。

奧克驚喜地認(rèn)為，旅行者1號(hào)可能已經(jīng)成功接收到了星際空間中等離子體的環(huán)境波，這種波可能是一種質(zhì)子和電子的混合，最有可能是電子的熱運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的。然而這種嗡嗡聲產(chǎn)生背后的機(jī)制是什么，研究人員卻還無(wú)法給出答案，隨著旅行者1號(hào)未來(lái)傳回越來(lái)越多的數(shù)據(jù)，科學(xué)家們認(rèn)為有望限制其特性和來(lái)源。

這項(xiàng)研究無(wú)疑具有重要意義。這是人類的探測(cè)器首次突破太陽(yáng)系日球?qū)禹數(shù)姆秶?，進(jìn)入星際空間，旅行者1號(hào)發(fā)回的數(shù)據(jù)，也是人類對(duì)星際空間中物質(zhì)密度進(jìn)行的首次測(cè)量，未來(lái)對(duì)這些數(shù)據(jù)的研究結(jié)果，將有助于我們理解太陽(yáng)系邊界的究竟有些什么物質(zhì)，密度有多大，星際介質(zhì)之間是如何相互作用的，或許還有助于我們理解恒星形成等更基本的過(guò)程。

更令人驚嘆的是，旅行者1號(hào)的設(shè)計(jì)壽命僅為4年，卻已經(jīng)在太空中飛行了44年，依然一如既往地穩(wěn)定。這是因?yàn)樗枰M(jìn)行頻繁的開關(guān)，工程師們認(rèn)為系統(tǒng)在太空環(huán)境中會(huì)出現(xiàn)老化，從而得出了其壽命大約為4年的結(jié)論。但在設(shè)計(jì)制造時(shí)，其部件確實(shí)都精益求精，具有極高的可靠性，并留了很大余地。

所以科學(xué)家們對(duì)其4年的工作壽命極具信心，但卻完全沒有想到，在嚴(yán)酷的太空環(huán)境中它竟然飛行了44年，而且還依然如此地出色和穩(wěn)健，不斷地為我們帶回太陽(yáng)系外，星際空間的知識(shí)，可以說(shuō)已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了其設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)期的科學(xué)回報(bào)。目前旅行者1號(hào)的钚-238燃料還剩70.8％，到2050年剩56.5%，但可能會(huì)在2025年到2030年之間，因電力不足而關(guān)閉所有儀器，不再向地球傳回任何數(shù)據(jù)。

但旅行者1號(hào)無(wú)疑已極度成功了，那么這其中究竟有什么訣竅呢？科學(xué)家們認(rèn)為，不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、認(rèn)真進(jìn)行測(cè)試、使用成熟技術(shù)以及精益求精設(shè)計(jì)制造是成功的關(guān)鍵，而這不也正是我們做每件事情都該做到的嗎？

這項(xiàng)研究發(fā)表在5月10日的《自然-天文學(xué)》雜志上。

Nature Astronomy：Persistent plasma waves in interstellar space detected by Voyager 1