发射探测器，发射电磁波，为了联系外星文明，人类能有多拼？

1969年到1972年间，美国完成了六次载人登月行动，这被普遍视为航天史上最辉煌的高光时刻。

然而登月并不是终点，整个20世纪下半叶，围绕火星探测、深空无人探测以及对地外智慧生命的搜寻，相关投入几乎没有停过。真正把这种"拼劲"推到顶峰的，是一系列飞出或即将飞出太阳系的星际探测器。

迄今为止，NASA先后发射了多个具备星际飞行能力的无人探测器，包括先驱者10号、先驱者11号、旅行者1号、旅行者2号以及新视野号。

但真正意义上已经进入星际空间的，只有旅行者1号和旅行者2号这两位"老兵"。

旅行者2号在漫长的飞越过程中，为木星、土星、天王星和海王星拍下了大量珍贵影像；旅行者1号则一路向更远处挺进，成为当前距离地球最遥远的人造物体。

要让一个几吨重的金属飞船真正脱离太阳系，难度远超普通人的想象。

关键的技术突破发生在1965年——科学家正式提出了"引力弹弓"原理：当探测器飞近质量巨大的行星时，可以巧妙借用该行星的引力来改变自身的速度和轨迹，相当于被这颗行星"甩"向更远的目的地，从而节省大量燃料。

基于这一原理，NASA为旅行者1号和旅行者2号量身定制了任务规划，并于1977年先后将它们送上太空。

按照任务分工，旅行者1号主攻木星和土星的飞掠，并把重点观测目标放在土星的卫星泰坦（土卫六）身上；旅行者2号则承担了依次飞越木星、土星、天王星和海王星的"大旅行"路线，这也是人类历史上第一次有人造飞船把这四颗巨行星一次性串起来访问。

两艘探测器的结构非常相似，都搭载了放射性同位素热电发生器，也就是RTG作为动力心脏。RTG利用钚元素放射性衰变过程中释放出的热能，将其转化为电能，使探测器即便远离太阳、无法再依赖太阳能板，也能长期维持仪器运转。

除此之外，船上还装备了用于成像的双相机系统、用来测量氢元素丰度的光谱仪、紫外光谱仪、用来测量行星磁场的磁强计、与地球通信用的高增益天线，以及探测空间辐射水平的多种仪器。

一个容易被忽略的细节是，发射时间上其实是旅行者2号抢在前面：它在1977年8月率先升空；旅行者1号则在同年9月于NASA肯尼迪航天中心发射。

确切的日期是1977年9月5日，这一天后来被反复提起，因为就是这艘后发的探测器，日后成了"人类飞得最远的使者"。虽然发射略晚，但旅行者1号沿着一条更短的轨道飞行，并在1979年3月率先抵达木星。

按照罗马神话中众神之王朱庇特（Jupiter）的名字，这类拥有光环、众多卫星以及巨量气体的巨行星——木星、土星、天王星、海王星——被统一称为"类木行星"或气态巨行星。

就在这颗巨行星身边，旅行者1号还有一个更震撼的发现：木卫一（Io）上存在持续活跃的火山活动，这是人类第一次在地球以外的天体上观测到活跃火山。

1979年7月，旅行者2号抵达木星并补充拍摄资料；此后它们一前一后造访土星，围绕土星光环、泰坦大气以及冰质卫星积累了大量首次数据。

再往后，旅行者2号孤军深入，分别于1986年和1989年完成了对天王星和海王星的近距离飞掠——这也是迄今为止唯一两次人类探测器近距离拜访这两颗冰巨星。

而旅行者1号在完成土星任务后，被科学家刻意调整了轨迹，让它偏离黄道面，以便朝太阳系外飞得更深、更快。1998年，它正式超越了先驱者10号，成为距离地球最远的人造物体，并把这个纪录一直保持至今。

随后它穿越了"终止激波"——即太阳风速度骤降的区域，最终进入星际空间；科学家据此判断，它已经离开了太阳风主导的区域，进入由银河系星际辐射环境包裹的新家。

有意思的是，根据科学家对旅行者1号飞行轨道的计算，它的大致飞行方向正指向约4.22光年之外的半人马座比邻星，也就是刘慈欣在《三体》中为三体人安置的"故乡"。

按照目前每秒约17公里的速度推算，它要彻底摆脱太阳系的引力范围，大约还需要上万年；而要真正靠近另一颗恒星，则需要数万年甚至更久。换句话说，这是一场由现代人类发起、却只能由遥远的未来替我们验收的漂流。

要在如此遥远的距离上继续与两艘探测器保持联系，地面必须依靠"深空网络"（Deep Space Network）。

这个网络由三个大型地面站组成，分别位于美国加州、西班牙马德里和澳大利亚堪培拉，三者在地球经度上均匀分布，无论地球自转到哪个角度，总有一个站能稳定对准飞船方向，从而实现对探测器信号的持续接收和指令上传。

先驱者10号和11号携带的是镀金铝板，上面刻有图案，用脉冲星作为参照来标记太阳在银河系中的位置，并绘制了地球、人类形象以及太阳系行星的示意图。旅行者1号与2号则更进一步，装上了一张镀金铜制唱片——这就是如今广为人知的"旅行者金唱片"。

它采用的是1970年代仍在流行的留声机技术：唱片上刻有螺旋状纹路，声波以凹槽振动的形式被记录下来，拾音时唱针振动再通过膜片扩音还原。为了让"收件人"看得懂，唱片封套上还专门刻有如何播放它的图解说明。

由于当时JPEG等现代图像格式尚未诞生，所有图像都被编码成模拟信号录入唱片，再通过类似电视摄像的方式还原。

唱片内容大致分成四个部分：第一部分是地球场景的图像与图解，包括太阳系基本参数、行星示意图、埃及红海与西奈半岛等地貌、地球大气成分（氮气约占78%）、碳氢氮氧磷等构成生命的化学元素、DNA结构，以及细胞分裂等微观细节；

第二部分是来自55种人类语言的问候，其中包括梵语在内的许多古老语言，并附有美国时任总统吉米·卡特和联合国秘书长的书面致辞；

第三部分是地球音乐的集锦，涵盖东西方古典乐、民族音乐以及印度拉格等；第四部分则是地球本身的声音，包括风雨雷电等自然现象，以及人类活动与各种机械声响。

为了传递一个尽量积极、理想化的地球形象，制作团队有意回避了战争、冲突等负面内容。

1978年，卡尔·萨根在《地球私语》（Murmurs of Earth）一书中，专门详细记录了金唱片编制过程中的种种取舍。

如今，旅行者1号仍以约每小时61198公里的速度在星际空间向前飞行。然而再可靠的电源也有极限，钚衰变产生的电能会逐年衰减，科学家据此已经估算出它与地球保持通信的最后期限。

从阿波罗载人登月，到先驱者系列的铝板、旅行者系列的金唱片，再到依靠引力弹弓一路甩出太阳系的无人飞船，人类用了半个多世纪、调动了庞大的科研与工程体系，只为向宇宙那头投出一个微弱却执着的信号。

247亿公里只是开始，一万七千年后飞出太阳系、七万年后抵达下一颗恒星附近才是真正的远方。