世界上最遥远的“自拍”
林伯虎
中科院物理所
2016-11-01 19:08:57
转自公众号：哈牛堂
http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MjM5OTkxNzc4OQ==&mid=401947723&idx=1&sn=065dce1261eae70347badce7c466d0e5
本文转自虎哥工作室（微信号：tigerstudio2016）
作者：林伯虎
文中音频为物理所公众号编辑所加
上面这幅照片平白无奇。画质拙劣，主题不清，简直要让单反迷和高清控抓狂。即便我告诉你，这出自一架1977年的照相机，拍下这张照片时已经13岁高龄。这是一幅发自60亿公里外的地球自拍。地球，没错，就是画面中间那个不经意的淡蓝色小点，是成就这幅照片的全部原因。这是人类迄今为止最遥远的回望。一位科坛传奇，一场旷世飞行，一段传世文字。照片的背后，一场关于空间和时间的逐梦和反思。
卡尔·萨根（Carl Sagan）生于纽约布鲁克林。这个犹太家庭出来的熊孩子天赋异禀，上中学时已经对门门课拿A感到无趣，不得已只能用厚纸板做模型，自学了分子结构。甚至在父亲支持下，卡尔给自己建起了一间化学实验室。为此，老师专门请来他家长，商量能不能把这个天才送去私立学校，因为老师觉得“他真的很不一样”。这个不一样的卡尔，更大的兴趣在于仰望星空。卡尔的父亲来自遥远的卡缅涅茨-波多利斯基。
今天，这里属于乌克兰的一部分。这片土地上孕育的族裔，似乎天生向往着头顶的繁星。谢尔盖·帕夫洛维奇·科罗廖夫，生于1907，人类史上第一颗人造卫星火箭设计者，第一艘载人飞船总设计师，乌克兰人。卡尔与空间和时间的缘分似乎从小就注定。他记得很清楚，4岁那年，父母带他去看1939年纽约世博会。他目睹一颗装载着1930年代物品的时间胶囊被埋入地下，并将在千年后被打开，向后世的人类讲述先祖的生活起居。
卡尔那时不会想到，多年后，自己会把一颗时间胶囊送上最遥远的地外。1960年，太空迷卡尔从芝加哥大学毕业。他的博士论文题目是：行星的物理研究。早在50年代，物理高材生卡尔已经成为美国航空航天局(NASA)的顾问。其时，为了一场百年不遇的机缘，美国人正在加紧赶工。1965年，科学家发现，几大行星将会形成一个特殊的排列结构。
如果航天器利用该结构产生的引力弹弓，原本30年的四大行星之旅可以缩短到12年完成。如此的行星排布，176年一遇。为此，美国人不仅先后发射了先驱者10号和11号，还专门研发两架空前绝后的机器。旅行者一号，将肩负起看清木星、土星的使命。顺便，为了一丝被地外生命寻获的可能，721.9千克的探测器上安放了一颗来自地球的“时间胶囊”。卡尔是胶囊的制备者。
这是一张12寸的镀金铜质唱片，除在封面上标注地球位置等信息，还包含着星球上55种语言的问候，以及27首世界名曲，包括中国古琴曲《流水》。1977年9月5日，“旅行者一号”搭载泰坦3号E半人马座火箭，从佛罗里达的卡纳维拉尔角发射升空。这将成为人类历史上最漫长的远行。两年后，旅行者飞临木星，拍下了美轮美奂的行星画面。1980年，探测器掠过土星。500万公里外的土星全貌。
到1989年，旅行者一号已经圆满完成寻访太阳系行星的任务，逼近太阳系的边缘。眼看这个超期服役的家伙分分钟可能丧失功能，卡尔提出一个想法。让这个离家最远的人造飞行器转个头，回望一眼离开了12年的出发地。这将是一张空前的照片。地球，从未被人如此遥远地眺望。这个决定几乎马上被NASA否定。肩负重任的旅行者，每一个动作都必须为科学价值设计。但这个回头，科学家认为毫无意义。
明明就是一次勇往直前的探索，回望身后有什么意义？甚至，他们认定这是一次不可能完成的任务。要控制60亿公里外的相机完成一次自拍，这样的难度，远胜一般的自拍杆。60亿公里，一句话通过无线电信号传过去需要5个多小时，遑论这家伙还在以每小时64000公里的速度向太阳系的边缘逃逸。为了让卡尔们死心，NASA不惜用上了全世界官僚的通用语言：管这事的人已经不在这儿工作了。卡尔没有死心。
持续的游说终于换来了NASA的转意回心。Richard Truly，时任NASA主管，他本人曾是一名宇航员。1989年，刚刚上任的Truly接受了卡尔·萨根的建议，决定用6个月完成回望太阳系的拍摄。1990年2月，来自南加州的空气动力实验室，旅行者一号终于收到了发自地球的家书。在调整姿态之后，他用相机拍下了60副面朝太阳系的行星全家福。因为拍摄期内地球靠近太阳，致使成像中出现光带。
从太空拷照片需要点耐心。通过无线电，每个像素传到地球需要五个半小时，全部64万像素的图像全部下载用时足足三个月。信号被还原成图片后，卡尔们看到，这个不可一世的星球，竟在茫茫星空近乎消失不见。这个孕育神奇生命的家园，这个终日争斗倾轧的人间，在宇宙眼里，不过是一粒失去了空间感和时间感的尘埃。卡尔决定为这幅图写一本书，讲述太阳系中的地球。书名他取为《暗淡的蓝点》。该书登上了当年的纽约时报畅销榜。
书中开头部分的描述和这幅照片一道，成为美国人过目难忘的经典。卡尔希望人类看到，地球其实只是浩瀚星空中一个毫不起眼的存在。1996年，卡尔离开了人世。终年63岁的他自然明白，在银河系中，这样的离去只是微不足道的瞬间。但关于时间和空间的旅行不会止息。到今天，孤独的旅行者一号依然在深空中穿行。它的相机已经报废，再也无力睁眼回望自己的家乡。
到2020年，当探测器上的三块放射性同位素电池耗尽，这位来自地球的使者将彻底断绝与家乡的联系。但是，它将继续带着卡尔的时间胶囊，踏上前往银河系中心的旅行。如果顺利，他将会在公元40272年到达1.7光年远的小熊星座。据说，那里可能存在等着打开时间胶囊的地外生命。愿那时，人类依然守望着这颗宇宙间的尘埃。