产生背景

旅行者号探测器

作为人类已经发射的最重要的两枚系外探测器，旅行者号探测器已经触及了太阳系的边界，一个原本只存在于天文学家理论推想之中，却从未被真正发现过的地区。科学家预计，它们很快就将离开太阳系，继续改写人类行为能达到最远位置的纪录。然而旅行者号并非人类所进行的太阳系外探索工作的全部。在它们之前，先锋10号和先锋11号已经踏上了没有终点的征途。与此同时，新一代系外探测器也正在紧锣密鼓地研制之中。除了它们，科学家还利用各种形式的望远镜，窥探着宇宙的秘密。中国空间技术设计研究院研究员庞之浩将旅行者1号、2号统称为“走马观花似的航天器”，与之同类群的还有先锋10号、11号。这四个探测器都负载着冲出太阳系的任务。

研发历史

旅行者号

旅行者1号则在1979年7月飞跃木星，1981年飞跃土星。旅行者2号由于飞行轨道不同，1979年3月率先到达木星上空，继而于1980年11月飞跃土星。旅行者2号先后探测了土星、木星、冥王星后，才去探测太阳系外。旅行者号在走马观花后，又将探测太阳系外世界。这两枚宇宙探测器要做的事实在太多，除了沿途不断地给太阳系拍照外，它们还被寄予厚望，希望能在飞行过程中碰到外星智慧生命。事实上，在发射旅行者号之前，NASA还曾发射过先锋者10号和11号两枚宇宙探测器。它们的最终目标也是飞出太阳系。为此，这四种探测器都携带着“地球名片”，以期在遭遇外星智慧生命之后，能作一引见。

31年时间里，这对“孪生兄弟”立下了赫赫功勋。正是它们对木星和土星的考察，才使得人们对这两个大行星的认识有了很大提高。它们还发回了数以万计的清晰照片。

不过，在它们先后访问土星后，两兄弟就分道扬镳了。其中旅行者1号向上飞出了太阳系诸行星的轨道平面，目前它已经成为离地球最远的人造天体。旅行者2号则在越过土星后，又继续访问了天王星和海王星。最后，它也飞出太阳系诸行星的轨道平面。不过，由于飞行轨道的不同，它多走了许多弯路。当然，两枚旅行者号的终极使命就是冲出太阳边界，达到更远的距离。

先锋10号

而发射于1972年的“先锋10号”，如今也已飞出太阳系，但在2003年，科学家挥手与之告别时，NASA喷气推进实验室发现，它竟已偏离预定航向40万千米。而发射于次年的“先锋11号”也是“谬以千里”。

科学家们相信，如果这个偏离问题不是出在飞船本身或跟踪站身上，而且此后别的探测器依然故我，继续偏离，那我们就要下定决心，大力批判广义相对论的思想根源了。有趣的是，喷气推进实验室的约翰·安德森之所以在上世纪70年代发现“先锋”探测器的异常，也是为了寻找太阳系外层的未知行星。他们发现了一个比地球引力弱100亿倍的力。

星际边界探测器

NASA官方网站的消息说，星际边界探测器（IBEX）将于夏天发射，这一探测器的使命就是为了探索激波边界和太阳风鞘。美国圣安东尼奥西南研究学院麦克康马斯是该项目的领导研究人员。他指出，IBEX将带有高能中性原子分析器（ENAs），可以捕捉太阳风鞘与星际空间的各种变化。而美国约翰·霍普金斯大学的拉尔夫·麦克纳特正与喷气推进实验室一起计划一艘“创新星际探测器”（IIE）。它有望于2014年发射。它能在25年内飞到200个天文单位之处。估计太阳作用的边界在125个天文单位之外。2040年，它将一窥星际空间。

设备结构

两枚旅行者号飞船形制大体相同，重约825千克，是先驱者号的3倍多。它配有直径3.66米的地球抛物线天线，还携带着用于探测宇宙线、行星磁场、行星大气成分等11种探测器。此外，旅行者还装备了放射性同位素热电机组，这是供其在远离太阳的黑暗、寒冷空间中所用的。和“先驱者”系列不同，旅行者系列携带的不再是简单的“地球名片”，而是一整套记录地球上各种典型代表意义的声音和图片，也就是被称为“地球之音的”唱片。人们期望，有朝一日，它们会被宇宙中的外星智慧生命截获。

技术原理

太阳系能在扑朔迷离中安然行走，靠的是称为“太阳风鞘”的巨大磁场削弱宇宙射线。宇宙射线与气候有关。进化生物学也发现，到达地球的宇宙射线强度与基因突变率等生命演化有密切关系。“研究人员正希望通过继续观测旅行者号所传回的数据，获悉异常宇宙射线和宇宙射线的强度变化。

此前，对格陵兰岛和南极冰核的研究发现，14万年前宇宙射线强度比现在高大约20%-40%。2006年，美国科罗拉多大学的帕夫洛夫计算出：当太阳系穿过极密的星际云时，到达地球的宇宙射线剧增，能将“太阳风鞘”压缩到几乎只有地球绕日轨道的大小。这样一来，全球臭氧层将顿失四成。

SKA全称为“1平方千米阵射电望远镜”，试图建造出世界上最强大的射电望远镜阵列。它将由上百架绵延3000千米的射电望远镜组成，能使探索太空的视界扩大无数倍。