大家系好安全帶，讓我們駕駛時間機器穿越吧！

一位藝術家對旅行者1號航天器進入星際空間的描繪，棕色的色調代表電離氣體。

未來是件捉摸不透的事情，但有時物理學可以為我們提供幫助。雖然人類的命運將永遠未知，但我們傳送的兩個人造文物的命運卻是可以精確計算出來的。

這兩個人造文物是綁在美國宇航局雙艘“旅行者號”航天器上的黃金唱片，這些航天器已進入星際空間。儘管航天器可能會在幾年後保持沉默，但記錄仍將保留。

荷蘭卡普廷天文研究所的博士候選人尼克·奧伯格，他和一位同事想計算出兩個旅行者號航天器在我們銀河系的漫長未來可能會遇到哪些恆星呢？

但這些模型讓他們預測了更遠的未來。1月12日，奧伯格在美國天文學會第237次會議上介紹了他們的工作，他在會上編造了一個關於雙胞胎旅行者號及其金唱片的漫長未來的故事。

美國宇航局於2020年2月13日釋出了旅行者1號著名的“蒼白藍點”地球影象的更新版本。

美國宇航局於1977年發射了旅行者1號和旅行者2號，以徒步穿越太陽系。每個航天器上都有一個12英寸（30釐米）的鍍金銅盤。金唱片是著名天文學家卡爾·薩根的創意，它刻有音樂和照片，旨在向航天器在長途旅行中遇到的任何智慧生物代表地球及其人類向他們問好。這兩艘航天器都訪問了木星和土星，然後這對雙胞胎分道揚鑣：旅行者1號研究了土星的衛星土衛六，而旅行者2號則飛過天王星和海王星。

2012年，旅行者1號穿過標誌著太陽風邊緣的日光層頂，進入星際空間；2018年，旅行者2號也到了這個位置。現在，兩艘航天器正在太陽系廣闊的外圍航行。他們繼續向地球傳送訊號，向人類介紹他們在遙遠的行星之外的冒險經歷，儘管這些訊號可能會在幾年後停止，因為航天器都快沒電了，據估計航天器上的核電池還能供電到2025年。但他們的旅程遠未結束。

奧伯格和他的同事將跟蹤旅行者號的軌跡與研究航天器將穿過的環境相結合，以估計金唱片在冒險中倖存下來的機率很大。其結果是，它們能夠存在相當長的時間，人類可能已經滅絕，還逃脫了銀河系與鄰近仙女座星系的碰撞——甚至大多數恆星都已經滅絕了。

兩人的研究雄心一開始並沒有那麼大。這項新研究的靈感來自歐洲空間局的蓋亞號航天器釋出了第二批資料，蓋亞號專門繪製超精確的十億顆恆星地圖。

奧伯格在演講中說，我們最初的目標是非常準確地確定旅行者號有一天會使用當時新發布的蓋亞號恆星地圖，以預測它們能夠接觸到哪些恆星。

因此，他和同事開始追蹤旅行者迄今為止的旅程，並預測他們未來的軌跡。

但不要為即將到來的里程碑感到興奮。直到大約2萬年後，旅行者才會穿過奧爾特雲——彗星和冰瓦礫的外殼，並最終揮手告別其太陽系的起源。

奧伯格說，到那時，飛船將首次開始感受到其他恆星的引力，而不是我們自己的太陽。

又過了一萬年，航天器才真正接近一顆外星恆星，特別是一顆名為羅斯248的紅矮星。奧伯格說，大約3萬年後，飛掠將發生，儘管說航天器將經過那顆恆星可能有點牽強。他說，這實際上更像羅斯248在幾乎靜止的旅行者號上射擊。

到5億年後，太陽系和旅行者都將完成穿越銀河系的完整軌道。奧伯格說，到那時，無法預測地球表面會發生什麼，可能人類早已不復存在了。

在整個銀河系軌道上，旅行者航天器將上下振盪，旅行者1號比其孿生航天器更劇烈地振盪。根據這些模型，旅行者1號將遠高於銀河系主盤，那個時候唱片上的內容只剩下出發時的一半了。

旅行者號航天器上附著的雙張金唱片之一的影象（圖片來源：美國宇航局/噴氣推進實驗室-加州理工學院）

垂直運動的相同差異也將塑造每個航天器的黃金記錄的不同生存機率。

這些記錄旨在經久耐用，已在太空中生存十億年：金色光澤下是一個保護鋁外殼，下面是雕刻的銅盤本身。但要真正瞭解這些物體可能存活多久，你必須知道它們將經歷什麼條件，這意味著知道它們將在哪裡。

具體而言，奧伯格和他的同事需要知道航天器將在銀河系巨大的星際塵埃雲中度過多少時間，他稱之為“為數不多的可能實際破壞航天器的現象之一”。

這是一個嚴峻的場景，灰塵以每秒幾英里或幾公里的速度撞擊旅行者。奧伯格說，穀物將像一場穩定的雨一樣，慢慢地切開飛船的面板。當塵埃顆粒撞擊時，直徑只有千分之一毫米，仍然會留下一個小的蒸發彈坑。

旅行者1號的垂直振盪意味著航天器將花費更多時間在星系平面上和下方，那裡雲層最稠。奧伯格和他的同事在兩艘航天器的路徑上模擬了數千次，以及他們與塵埃雲的遭遇，模擬了金唱片沿途造成的破壞。

一張鍍金唱片，旨在保護唱片表面免受空間輻射危害。（圖片來源：美國宇航局/噴氣推進實驗室-加州理工學院）

奧伯格說，這項工作還需要考慮雲的引力可能會拖動旅行者的軌跡的可能性。雲層的物質集中在一個地方，以至於它們實際上可能會彎曲航天器的軌道，將它們扔入新的軌道——有時更遠，有時更深入地接近銀河系核心。

兩張金唱片都有很好看的機率保持清晰，因為它們雕刻的側面隱藏在飛船身體上。奧伯格說，旅行者1號記錄的外表面更有可能被侵蝕，但關於旅行者2號記錄的資訊更有可能變得難以辨認。

他說，這主要是因為旅行者2號拋入的軌道更加混亂，而且很難確切地預測它將飛過什麼樣的環境。

但奧伯格說，儘管有攻擊和潛在的繞道，但“兩張金唱片都極有可能至少部分完好無損地存活超過50億年。”

對銀河系和仙女座星系在碰撞中可能是什麼樣子的描述。（圖片來源：Science@NASA/STScI/NASA GSFC）

在這50億年後，建模很棘手。就在那時，銀河系將與其巨大的鄰居仙女座星系碰撞，事情變得一團糟。奧伯格說，有序的螺旋形狀將嚴重扭曲，並可能完全摧毀。旅行者將陷入合併，細節難以提前預測。

與此同時，奧伯格和他的同事計算出，在這個50億年的友好時期，每個旅行者都可能訪問我們太陽以外的一顆恆星，距離約為地球和太陽的150倍，或矮行星最遙遠點的太陽和冥王星距離的三倍。

然而，確切地說，哪顆恆星可能很棘手——它甚至可能不是我們今天知道的恆星。

奧伯格說，雖然旅行者在星系碰撞前都不太可能特別接近任何恆星，但飛船至少可能經過一些（恆星）系統的郊區。非常奇怪的是，這實際上可能是一個尚未存在的系統，一個尚未誕生的恆星。

奧伯格說，從這裡出發，旅行者的命運取決於銀河系合併的條件。

在合併後的銀河系內，旅行者的命運將取決於合併留下多少塵埃；奧伯格說，這可能是最小的，因為恆星形成和爆炸都很慢，減少了扔進銀河系的塵埃量。

奧伯格說，根據他們在塵土中的運氣，旅行者號可能能夠存在數萬億年，足夠長的時間在真正的外星宇宙中巡航。

他說，如此遙遠的時間遠遠超出了恆星耗盡了燃料和恆星在宇宙中完全停止形成的程度。旅行者將漂浮在我們這個完全無法識別的星系中，沒有所謂的主序星，幾乎完全由黑洞和恆星殘骸組成，如白矮星和中子星。