人間は宇宙で最も孤独な塵なのでしょうか？宇宙探査のロマンチックな旅が答えを教えてくれる

信じるかどうかは別として、遠い宇宙の奥深くには私たちのような人間が住んでいるに違いないと私は固く信じています。私たちが望遠鏡を空の隅に向けると、そこには私たちを探している宇宙人がいるかもしれません。

1. 彼らはどこにいますか?

1950年代、物理学者でノーベル物理学賞受賞者のエンリコ・フェルミは、太古の広大な宇宙では、たとえ惑星のごく一部にだけ知的生命体が発達していたとしても、宇宙には無数の文明が存在するはずだという仮説を提唱しました。では、なぜ私たちは他の文明を観察していないのでしょうか?彼らはみんなどこにいるの？これは有名なフェルミのパラドックスであり、「フェルミのパラドックス」としても知られています。

宇宙の探査がますます深まるにつれ、科学者たちは太陽系外での研究や信号の捕捉にも焦点を当て始めています。 1972年と1973年に、米国はパイオニア10号とパイオニア11号という2機の惑星探査機を打ち上げました。これらには、時間や距離の単位、宇宙における太陽系の位置、男性と女性の外見や大きさなどの情報が印刷された金メッキのアルミプレートが搭載されています。これは最も代表的な「地球の名刺」ともいえるもので、宇宙人向けに用意された人間用情報プレートを人類が探査機に搭載した初めての事例でもある。

いつの日か宇宙人がそれを発見し、人類の知性を理解するために使うことを期待して、パイオニア10号と11号とともに宇宙の奥深くへと飛びました。

画像提供: NASA

確率は非常に小さいですが、まるで浜辺に流れ着いたボトルを海に流し、「運命の人」が拾ってくれるまでそのままにしておくような、ロマンチックな感覚を人間は特に好むようです。

2. 「地球の子供たちからのご挨拶」

1977年、その時が来た。176年に一度しか起こらない惑星の「幾何学的配置」は、人類に「漂う瓶」[1]についての新たな考えを与え、ロマンチックな探査ミッションが始まった。 NASA は、ボイジャー 1 号とボイジャー 2 号という 2 機の同一の宇宙船を設計し、内部にダイヤモンドの蓄音機針を備えた金メッキの銅製ディスクレコードを用意しました。つまり、このレコードの音質は 10 億年経っても変わらないということです。記録には、キスや赤ちゃんの泣き声などを含む 12 分間の音声統合に関する情報が含まれます。当時の国連事務総長クルト・ワルトハイム氏や当時の米国大統領カーター氏からの挨拶を含む、各国からの挨拶。人類の科学、文明、そして私たち自身を網羅した116枚の写真の中で、最も興味深いのは、当時まだ愛の甘美さに浸っていたチームメンバーのアン・ドルーヤンの脳波です。この脳波は、愛が普遍的な人類にもたらす最も原始的なロマンチックな鼓動を記録していると言えます。このレコードには、日本のドラマの抜粋、ペルーの結婚式の歌、バッハ、ベートーベン、モーツァルトなどの有名な音楽家によるクラシック曲など、最大90分の音楽も収録されています。 「柳水」と呼ばれる中国の古琴の曲があることは言及する価値があります。この幻想的な中国の音楽は、知的な生き物がそれを見つけてその秘密を解明してくれることを願いながら、広大な星の海を航海する孤独な旅人を描いているようです。これはまさに「山と水の中で運命の人を探す」という場面に該当します。

ボイジャー1号がロケットに乗って宇宙に打ち上げられる。画像提供: NASA

ボイジャー2号探査機の旅は、ボイジャー1号の打ち上げから16日後の1977年8月20日に始まりました。1979年3月、彼らは木星に接近しました。 1980年11月、彼らは土星に接近し、飛行中に次々と奇跡的な成功を収めました。ミッションチームのエンジニアと科学者は、当初の計画よりも遠くまで飛行できるように全力を尽くしている。 1980 年 11 月 20 日に土星フライバイを完了した後、ボイジャー 1 号は、太陽圏界面の領域と境界を探査するという長期ミッションを開始しました。

ボイジャー2号が撮影した木星の大赤斑。

画像提供: NASA/JPL

別の軌道では、ボイジャー2号のミッションは天王星と海王星、そしてそれらの衛星のいくつかを訪問し続けることです。これは人類史上、天王星と海王星を間近で観察できる唯一の機会です。

ボイジャー2号が撮影した海王星の写真

画像提供: NASA/JPL

1990年、科学者たちはボイジャー1号に、太陽系のいくつかの主要惑星の集合写真を撮るという非常にロマンチックなミッションを割り当てました。この作業はいつも唐代の詩「振り返って長安を見ると、刺繍の山が見える。千の山々に囲まれた孤立した都市。春風が玉門関に届かないのに、なぜ羌の笛が柳を責めるのか」を思い出させます。あるいは、ボイジャー号を、13 年間の長旅の末に目の前にまったく未踏の宇宙を見た旅行者に例えるなら、そのときの彼女の気分は「もう一杯ワインを飲むことをおすすめします。陽関の西側には友達はいないのですから」というはずです。

1990年2月14日、地球から約60億キロ離れたボイジャー1号が太陽に向けられ、60枚の写真を撮影し、宇宙時代の最も象徴的な写真の1つを記録しました。

左から右へ：木星、地球、金星、土星、天王星、海王星。

画像提供: NASA/JPL

写真の中の地球は、無限の闇の中に浮かぶ、太陽の光の中の目立たない小さな星点にすぎません。これは後に「ペイル・ブルー・ドット」と名付けられた有名な写真であり、映画「流転の地球2」の名場面の一つにもなりました。

かすかな青い点[2]。

画像提供: NASA

3. たとえ別れを告げなければならないとしても

ボイジャーの最大の功績は、もちろん、2012年に太陽風、つまり太陽圏から脱出したことだ。太陽の外層大気の温度は数十万度、あるいは数百万度にも達し、数千度の「表面」温度よりもはるかに高温で、まるで揚げたアイスクリームや、沸騰したお湯の鍋から立ち上る蒸気のようだ。太陽は継続的に荷電粒子を「吹き出し」、太陽風を形成します。太陽風が広がる領域は太陽圏と呼ばれ、太陽と8つの惑星を包み込む巨大な泡のようなものです。太陽圏内の空間では、物質のほとんどが太陽から来ていますが、太陽圏外の惑星間空間は天の川銀河からの背景物質で満たされています。太陽系は静止しているわけではありません。毎秒220キロメートル以上の速度で天の川銀河の中心の周りを回っています。ボイジャー1号と2号は太陽の運動の方向に沿って衝撃波と太陽風の境界を次々と越え、星間空間に突入した[3]。これは人類史上初めて正常に機能する宇宙船が星間空間に到達した事例であり、またこの領域の物質と場がその場で検出された初めての事例でもある。

ボイジャー 1 号とボイジャー 2 号の空間位置の概略図。

画像提供: NASA/JPL-Caltech 2012年8月

2013 年 1 月と 4 月に、ボイジャー 1 号は太陽風粒子と星間物質粒子の激しい衝突を 2 回記録しました。 NASA は、モデルシミュレーションを繰り返した後、2013 年 9 月 12 日にボイジャー 1 号が太陽圏界面を通過したと発表しました。 6年後、ボイジャー2号はこの境界層を越えた史上2番目の探査機となった。科学者たちは、星間空間の物質密度が実際には太陽風の物質密度よりも高いことを発見して驚いた。現在まで、これは未解決の謎のままです。

私は心の中で、彼らがこれからも働き続けてくれることをいつも願っていますが、ボイジャーが古くなるにつれて、科学者たちは電力を節約するためにいくつかの機器を停止しました。しかし、最近、ボイジャー1号が正常な通信ができなくなり、代わりに、死にかけの老人が「意味不明」を話し始めたかのように、非論理的な文字化けしたコードを送信し始めたというニュースが流れた。ボイジャー2号からの最新のコマンドフィードバックも3年前のものでした。 40年以上にわたる宇宙旅行中に、両探査機は予期せぬ通信障害に遭遇し、当初の目的地をはるかに超えて飛行したこともある。技術チームは懸命に修復に取り組み、再び奇跡を起こすことを望んでいるが、いつかは再び沈黙に戻り、地球外生命体に発見されるのを待つ真の宇宙ボトルになる日が来ることも予想される。

この2枚の金メッキレコードは、将来、本当に星間通信の架け橋となるのでしょうか？それは未解決の謎のままです。広大な宇宙の中で、私たちは「太陽に浮かぶ一粒の塵」のように小さいですが、この「地球の名刺」には、宇宙の未知への人類の好奇心と永遠の期待が込められています。

注記：

[1] 1960年代、科学者たちは、木星、土星、天王星、海王星が1970年代後半から1980年代初頭にかけて地球と長い弧を描くことを観測しました。宇宙船は進路修正を行うために少量の燃料しか必要とせず、残りの時間は惑星の重力を利用して加速することができるため、1機の宇宙船で4つの巨大ガス惑星を訪問することが可能になる。この惑星の幾何学的な配置は 176 年に 1 度しか発生しません。

[2] 映画で実際に使用された画像は、NASAが2022年に公開した写真の「リウォッシュ」バージョンであり、地球を含む領域を強調するために明るさのレベルと色が調整されていました。

[3] 太陽系の境界を定義する方法はたくさんあるため、ボイジャーの行動は厳密には太陽系から飛び出すのではなく、星間空間に入ると説明することができます。

著者：劉勇、中国宇宙科学普及大使、中国宇宙科学学会科学普及委員会委員長

査読者: 周旭志、北京大学地球宇宙科学学院研究員

制作：中国科学普及協会

制作：中国科学技術出版社、中国科学技術出版社（北京）デジタルメディア株式会社