5艘星际飞船正飞离太阳系，最远飞228亿公里，NASA要干啥

64年前，人类开启了太空时代，我们终于可以离开地球。我们可以把人造卫星送入太空，把无人探测器送到其他星球上，也可以让宇航员飞上太空，甚至还能让宇航员登上月球。

人类的太空 探索 能力还不限于此，太阳的引力没能束缚住人类。过去数十年来，美国宇航局（NASA）相继发射了5艘星际飞船，它们都在飞离太阳系。然而，这些星际飞船携带着地球的位置和人类的信息，一些人担心这会向宇宙暴露出地球，置人类于未知的危险之中。那么，NASA到底想干什么呢？

上个世纪60年代，天文学家通过计算发现，十几年后，太阳系中最大的四颗巨行星（木、土、天王与海王星）将会运行到特殊的轨道位置，出现百年一遇的罕见排列。在此期间，太空飞船只需很少的能量，借助四大巨行星的引力进行加速，就能相继造访它们。

为此，在1972年，NASA发射了试验飞船——先驱者10号，它承载着人类的期望飞向宇宙。这艘无人太空飞船犹如太阳系拓荒者，创向了当时的很多世界第一。

当时，先驱者10号是飞得最快、并且离地球最远的人造物体。它首次穿过了小行星带，飞向太阳系深处，先后探测了木星和土星，并且也率先飞出了太阳系八大行星的范围。

虽然先驱者10号早已消耗完燃料，但由于它的速度足够快，超过了太阳系逃逸速度，它不会被太阳的引力所束缚住。目前，先驱者10号正以119公里/秒的速度朝着金牛座方向前进，距离地球190亿公里。

需要注意的是，我们平时所说的第三宇宙速度为167公里/秒，太空飞船只有达到这个速度才能脱离太阳系，这个速度是指从地球上发射的太空飞船所需的初速度（利用地球的公转速度）。而距离太阳越远，引力作用越弱，冲出太阳系所需的初速度也会越小，先驱者10号的速度始终大于它所在位置的太阳系逃逸速度。

在先驱者10号离开地球一年之后，先驱者11号也开启了星际之旅。先驱者11号也是先后探测了木星与土星，然后朝着盾牌座方向进发。目前，先驱者11号的飞行速度为112公里/秒，距离地球160亿公里。

先驱者10号和11号都携带着一块特制的镀金铝板，上面刻有人类的画像，以及地球相对于银河系中14颗脉冲星的位置，天文学家想要借此向宇宙中可能存在的外星人发出问候。

经过前面两次的成功试验之后，到了1977年，NASA先后发射了旅行者2号和旅行者1号。这两架探测器携带着更加先进的科学设备，对四大巨行星开展更加深入的研究。

虽然旅行者1号比2号晚两周出发，但它的速度更快，追过旅行者2号，更早飞抵木星。之后，旅行者1号借由木星引力前往土星，在那里进行计划外的变轨，对神秘的土卫六进行观测，导致它无法继续后面的行星探测任务。

如今，旅行者1号早已超越先行离开地球的先驱者10号和11号，成为飞得最远的人造物体。旅行者1号最先飞出太阳风层顶，正面接触来自星际空间的物质。旅行者1号目前距离地球将近228亿公里，飞行速度为169公里/秒，飞行方向为蛇夫座。

后来，只有旅行者2号完成了四大巨行星的探测。时至今日，也只有旅行者2号拜访过天王星和海王星这两大冰巨行星。旅行者2号目前距离地球189亿公里，飞行速度为153公里/秒，飞行方向为孔雀座。

旅行者1号和2号都携带着一张镀金唱片，其中包含着更加丰富的地球和人类的信息，以期外星文明能够知道人类的存在，并与人类进行通信，甚至造访地球。

这是NASA迄今为止发射的最后一艘星际飞船，它于2006年离开地球。新视野号（又称新地平线号）的首要任务是造访曾经的第九大行星——冥王星，它在2015年完成了这项任务。此后，新视野号深入柯伊伯带，对那里面的小行星进行观测。

考虑到此前四艘星际飞船有暴露地球和人类的风险，再加上成本问题，新视野号并没有携带与外星文明进行沟通的信息。目前，新视野号正以139公里/秒的速度朝着人马座方向进发，距离地球75亿公里。

对于此前泄露地球和人类信息的行为，一些人持批评的态度。因为我们无法知道外星人是不是善意的，一旦外星文明有能力发现并且造访地球，他们的 科技 文明等级一定远超人类，如果他们想要入侵地球，根本不费吹灰之力。

不过，这样的担忧也许是多余的。因为宇宙空间实在太过于浩瀚，以最快的旅行者1号为例，它要完全飞出太阳系将要耗时长达18万年，人类的5艘星际飞船几乎不可能会被外星文明发现。

这些星际飞船在宇宙中唯一可能会遇上的智慧文明就是人类。因为它们还要漫长的时间才会飞出太阳系，等到未来人类的宇航 科技 足够发达，那时完全有可能追上它们，并将它们带回地球。

它是个超新星残骸，源于一次超新星（天关客星，SN 1054）爆炸。气体总质量约为太阳的十分之一，直径六光年，现正以每秒一千公里速度膨涨。星云中心有一颗直径约十公里的脉冲星。这超新星爆发后剩下的中子星是在1969年被发现。其自转周期为33毫秒（即每秒自转30次）。

蟹状星云位于金牛座，距离地球大约6500光年，大小约为12×7光年，亮度是85星等，肉眼看不见。对蟹状星云最早的记录出自中国的天文学家，公元1054年的七月，中国的一位名叫杨惟德的官员，向皇帝奏报了天空中出现了一颗“客星”。英国的一个天文爱好者(1731年)，1771年法国天文学家梅西耶在制作著名的“星云星团(M)表”时，把第一号的位置，留给了蟹状星云，编号为M1。　1892年美国天文学家拍下了蟹状星云的第一张照片，30年后天文学家在对比蟹状星云以往的照片时，发现它在不断扩张，速度高达1100公里/秒，于是人们便对蟹状星云的起源发生了兴趣。由于蟹状星云扩张的速度非常快，于是天文学家便根据这一速度反过来推算它形成的时间，结果得出一个结论：在900多年前，蟹状星云很可能只有一颗恒星的大小。因此1928年美国天文学家哈勃首次把它与超新星拉上了关系，认为蟹状星云是公元1054年超新星爆发后留下的遗迹。

类型 超新星残骸

赤经 05h 34m 3197s

赤纬 +22° 00′ 521″

距离 6300 光年

视星等 +84

视直径 6×4 角分

星座 金牛座

半径 3 光年

绝对星等 -3

1054年

　　中国古代天文学家最早发现天关客星。1731年 英国医生、天文爱好者拜维斯发现蟹状星云。　1758年 梅西叶将蟹状星云排在他所编的星云表第1号，称为M1。

1850年

罗斯取名“蟹状星云”。　1910年 兰姆兰德首先注意到“束条”结构。　1921年 兰姆兰德和邓肯彼此独立地发现蟹状星云在膨胀。　1928年 哈勃测量出蟹状星云的膨胀速度，由此断定它是中国发现的天关客星的遗迹。

1948年

　　射电观测发现它是一个强射电源。　1953年 史克洛夫斯基提出蟹状星云的射电辐射机制是同步加速辐射，很快被光学偏振观测所证实。

1957年

　　射电偏振观测成功。　1963年 发现蟹状星云是一个X射线源。1964年 中心附近发现了一个致密源。

1968年

发现蟹状星云是一个γ射线源。　1968年 发现蟹状星云脉冲星NP0532（统一名称PSR 0531+21）。　1969年 发现NP0532同时是一颗光学脉冲星。

蟹状星云是在1731年被英国的一位天文爱好者比维斯发现的。

根据中国历史记载，在现在蟹状星云的那个位置上，曾经有过超新星爆发，那就是1054年7月出现的、特亮的金牛座“天关客星”。它爆发过程中抛射出来的气体云，就应该是现在看到的蟹状星云。1921年，美国科学家把两批相隔12年的蟹状星云照片进行了仔细和反复的比较之后，确认星云的椭圆形外壳仍在高速膨胀，速度达到每秒1300千米。1942年，荷兰天文学家奥尔特以其令人信服的论证，确认蟹状星云就是1054年超新星爆发后形成的。

蟹状星云还是强红外源、紫外源、X射线源和γ射线源。它的总辐射光度的量级比太阳强几万倍。1968年发现该星云中的射电脉冲星，它的脉冲周期是00331秒，为已知脉冲星中周期最短的一个。目前已公认，脉冲星是快速自旋的中子星，有极强的磁性，是超新星爆发时形成的坍缩致密星。蟹状星云脉冲星的质量约为一个太阳质量，其发光气体的质量也约达一个太阳质量，可见该星云爆发前是质量比太阳大若干倍的大天体。星云距离约6300光年，星云大小约12光年×7光年。

公元1054年7月4日（宋仁宗至和元年五月二十六日）《宋史·天文志》记载：“客星出天关东南可数寸，岁余稍末”；《宋会要》中记载：“嘉佑元年三月，司天监言：‘客星没，客去之兆也’。初，至和元年五月，晨出东方，守天关，昼见如太白，芒角四出，色赤白，凡见二十三日”。这是关于一颗超新星的记载，它的残骸，就是我们现在看到的蟹状星云。

1888年出版《星云星团新总表》列为NGC1952，《梅西耶星团星云表》中列第一，代号M1。蟹状星云的名称是英国天文爱好者罗斯命名的。M1是最著名的超新星残骸。这颗位于金牛座的超新星爆发当时估计其绝对星等达到了-6等，相当于满月的亮度，它的实际光度比太阳高5亿倍，在白天也能看到，给当时的人们留下了极深刻的印象。不仅如此，它的遗迹星云至今的辐射也比太阳大，射电观测发现它的辐射强度和波长之间的关系不能用黑体辐射定律解释，要发射这样强的无线辐射，它的温度要在50万度以上，对一个扩散的星云来说，这是不可能的，前苏联天文学家什克洛夫斯基1953年提出，蟹状星云的辐射不是由于温度升高产生的，而是由“同步加速辐射”的机制造成的。这个解释已得到证实。蟹状星云中央脉冲星的发现，获得了1974年的“诺贝尔物理奖”，它是1982年前发现的周期最短的脉冲星，只有0033秒，并且直到现在，能够在所有电磁波段上观察到脉冲现象的只有它和另一颗很难观测的脉冲星。这颗高速自旋的脉冲星证明了30年代对中子星的预言，肯定了一种恒星演化理论：超新星爆发时，气体外壳被抛射出去，形成超新星遗迹，就象蟹状星云，而恒星核心却迅速坍缩，由恒星质量决定它的归宿是颗白矮星或是中子星或是黑洞。中子星内部没有热核反应，但它的能量却又大的惊人，比太阳大几十万倍，这样大的能量消耗，靠的是自转速度的变慢，即动能的减少来补偿，才能符合能量守恒定律。第一个被观测到的自转周期变长的中子星，恰好是M1中的中子星。总之，人类对蟹状星云的研究占了当代天文学研究的很大比重，也的确得到了相当比重的研究成果。

北宋至和元年五月已丑日，即公元1054年7月4日的凌晨，在天空的东方突然出现了一颗极其明亮的星星，它的颜色赤白，光芒四射，犹如太白金星。这一罕见的奇特天象震动了全国。当时国家的天文机构——司天监等处的工作人员对它进行了仔细的观测，直到嘉祐元年三月辛未日，即公元1056年4月6日这颗星消失为止，在长达643天里从未间断过。我国的史书里详细记载了这颗星所在的位置。它位于毕宿的东北，五车的脚下，靠近黄道的天关星(即金牛座)附近，因此就把它叫做“天关客星”。“客星”这个名字在我国古代是用来称呼那些突然出现的、过了一段时间又消失不见的星，因为它们好比暂时来星空作客一般。

一、我国关于超新星的记录这天国的客人来到了秩序井然的星空，好客的古代中国人民对它异常关心，占星家们对来客进行多方考察，力图区分它们是“贵客”还是“不速之客”，专门负责招待这些客人的天文官员作了详细的“宾客起居录”，对每颗客星出现的日期、时间、位置和亮度都留下了比较可靠的描述，这个工作自汉代起就陆续不断。翻开这难得的“宾客起居录”，到十七世纪末，共记录了好几百个，对这些记录的分析表明，其中除一部分是属于彗星的记录之外，另一部分客星则是新星或超新星。而分辨一颗客星究竟是彗星还是新星或超新星的主要方法，便是看这颗星从出现到消失过程中它的位置是否有移动。有明显移动的，是彗星；始终保持相同位置的，则是新星或超新星。

所谓新星其实并不是新出现的星，它们原来便存在，只是很暗弱，人眼看不见，后来发生爆发，突然在短时期内其本身的光度增加到太阳的几千、几万倍，便一跃而成为众目睽睽的天上明星而已。至于超新星，它的爆发规模比新星还要大得多，释放的能量要比新星大上万倍，在几个月内其本身光度竟可达到太阳的几亿倍。当然超新星比新星更罕见。经考证现已确定是新星的记录约八十次，而可能是超新星的记录近十次。历史上最早的一颗新星记载于公元前十四世纪殷商时代的一块甲骨上：“七日已巳 夕？新大星并火”，意思是说七日黄昏有一颗很亮的新星出现在大火(即心宿二，天蝎座里著名的红巨星)附近。这一份共包含有近九十次新星和超新星的记录是我们的祖先经过辛勤的观测留传给我们的十分宝贵的遗产，也可以说是世界上独一无二的。

近年来有些外国天文学家对古希腊和罗马的经典著作以及巴比伦的天文书籍进行了一次普查，发觉尽管这些书里面包含有大量的日月食、月掩星和彗星的资料，可是却没有新星或超新星的资料。即使在欧洲的中世纪编年史里也只找到有关一颗极亮超新星的两条资料。这些乃是亚里士多德关于天穹是完美不变的观念在整个欧洲世界根深蒂固所造成的后果。因此整个世界最终不得不承认正是主要由于东方(包括中国、朝鲜、日本、阿拉伯等国)天文学家的勤勉，才把历史上的新星和超新星记录下来。

对于历史上的超新星记录，目前引起了人们的巨大关注。这不仅由于超新星是星空中最壮观的景象之一，而且因为它们爆发时的抛射物和爆发以后遗留下来的残迹都属于现今所知的不平常天体。现在大家认为超新星是某些质量大的恒星演化到晚期发生爆发的现象。这类爆发产生膨胀星云、射电源和脉冲星等，爆发过程中还会辐射X射线，高能量的宇宙线等。因此超新星的记录是研究天体演化的重要依据。历史上有记载的十颗可能的超新星，按时间的顺序依次出现在公元185年、386年、393年、437年、1006年、1054年、1181年、1203年、1572年和1604年。其中公元185年和393年出现的两颗超新星，全世界唯有我国有记载。

《汉书·天文志》客星记载例如关于185年超新星，《后汉书・天文志》记载道：“中平二年十月癸亥，客星出南门中，大如半筵，五色喜怒，稍小，至后年六月消。”这颗超新星自公元185年12月7日出现直到公元187年7、8月间才消失，时间延续了一年半，又考虑到它出现于南天亮星南门一和南门二之间，在当时的京都——洛阳见到它的地平高度不会超过三度，地球的大气对它的消光作用是很强的，在如此不利的观测条件下，竟然尚能持续可见这么长时间，由此可以推得它是非常亮的而且离我们较近。关于1006年超新星，史书上说它几乎同弦月一样亮，靠它的光芒能看到东西，又说它曾被观测了几年。

1960年，美国基特峰建成太阳塔，可产生直径1米的太阳像；美国用高空气球探测到宇宙γ线源；美国发射第一颗导航卫星“子午-1B号”；美国发射第一颗波动通信卫星“回声1号”；英国赖尔研制出最大变距16km的综合孔径射电望远镜；第八界国际天文学联合会决议从本年起采用“历书时”代替世界时作为时间计量标准。

1961年，苏联发射第一艘载人宇宙飞船“东方-1号”，加加林成为第一个进入空间轨道的宇航员；美籍华裔天文学家黄授书预言存在红外星；美国林兹、桑德奇发现星系M82为爆发星系；前苏联发射金星-1号金星探测器。

1962年，美国发现太阳以外的第一个X射线源；美国发射第一颗测地卫星“安娜1B号”、行星探测器“水手2号”探测金星、“轨道太阳观测卫星1号”、能动型通信卫星“电星1号”等；苏联发射“火星1号”行星探测器；国际纬度服务改组建立国际极度服务，中央局迁到日本水泽；澳大利亚哈泽德用月掩法测出3C273是双源。

1963年，美国在波多黎各建成直径305cm的射电天线；M施密特测出3C273的谱线是相应于退行速度每秒4万千米的氢线，是遥远的射电点源；美国发现星际羟基分子；美国发射地球轨道物理台“OGO-1号”；苏联发射“东方6号”宇宙飞船，捷列什科娃成为第一名进入空间的女宇航员。

1964年，美国建成天线口径27m的射电干涉仪；美籍中国天文学家丘宏义将新发现的射电点源称呼为“类星射电源”，此后人们对这类天体称呼为类星体；美国发射“水手3号”探测火星；美国发射的“徘徊者7号”发回近距离拍摄的月面照片。

1965年，彭齐亚斯和威尔逊发现宇宙微波背景辐射；美国诺伊吉保尔-马尔茨和莱顿等发现红外星，如天鹅座NML、金牛座NML等，证实黄授书的理论预言；美国发射“阿波罗1号”宇宙飞船，法国发射第一颗人造地球卫星；苏联宇航员列昂诺夫第一次在太空舱外活动。

1966年，苏联“月球9号”探测器在月球上软着陆；苏联上一年发射的“金星3号”于3月1日在金星上软着陆；苏联发射第一颗环绕月球的月球卫星“月球10号”；美国也发射“月球轨道环行器1号”环绕月球飞行并发回传真照片。

1967年，英国休伊什和贝尔发现脉冲星，使用休伊什设计的有2048个天线的大天线阵；加拿大和美国建成甚长基线射点干涉仪；从本年起，国际计量委员会决定以原子时代代替历书时作为计量时间的标准。 1968年，美国加利福尼亚大学观测到星际水分子、氨分子的微波发射；波多黎各阿雷西博的天文学家在蟹状星云中探测到一颗脉冲星；美国R戴维斯发现了太阳中微子，他制作了特殊的中微子探测器；美国发射的“水手6号”、“水手7号”由火星附近发回传真照片；美国发射“阿波罗8号”第一次载人环月飞行；美国发射“轨道天文观测站”OAO卫星，其中OAO 于12月发射，带有11架望远镜，对5万颗恒星紫外辐射取样。