旅行者一号飞行40多年,距地约233亿公里,为何还能与地球通讯?( 二 )


能保持这样的稳定联络 , 只能依靠无线电通信手段 。 因此 , 旅行者一号身上装有的高频段通讯设备就显得尤为重要了 , 在通讯频率为8.42赫兹的频段下 , 不仅能保证传播信息 , 受到的干扰也比较小 。

除此之外 , 大家应该能够看到旅行者一号身上那根长长的天线 , 这根天线正是高增益天线 , 它不仅可以增强信号 , 还可以在“导航装置”陀螺仪的指引下 , 将天线一直对着地球这一方 。

当然 , 仅仅旅行者一号付出努力还不够 , 地面为了能够接收它的信号 , 还要拥有强大的测控网 。 NASA的绝大多数深空探测任务 , 都会使用到位于西班牙、美国加利福尼亚及澳大利亚的深空测控网 , 来发送指令接受信息 , 同时监测旅行者一号的状态 。
资料显示位于澳大利亚的DSS-43测控天线建成于1972年 , 其直径达76m , 是全球深空测控网中最大的无线电天线之一 , 可以在S波段(频段为2~4GHz)下工作 , 与相匹配的遥远深空探测器进行通信 。

值得一提的是 , 虽然使用了最佳的频段 , 还有诸多辅助设备 , 但是由于相距223亿公里确实有些远 , 所以有时候信号会在半路有所缺失 , 或者在地面接收到的信号异常的弱 。
在这种情况下 , 科学家就会使用比地面站面积大千倍的抛物面天线来聚焦接收信号 , 并且为了提高其灵敏度还会特别维持低温 。

所以 , 虽然知道旅行者一号已经时日无多 , 但是为了得到更多的来自星际空间的数据 , 科学家依旧会在计划的时间内与它建立联系 。
而如果大家有幸到美国宇航局喷气动力实验室 , 这个旅行者一号诞生的地方游览时 , 你会发现研究人员正在维护一些看起来和这个时代脱节的机器 , 这就是用来与它们保持联络的东西 。

实际上 , 科学家根本没想过要让旅行者一号飞这么远 , 甚至肩负起探索星际空间的重任 。 早在1990年顺利完成任务后 , 旅行者一号本就该退休了 。
后来这30多年的探索 , 都是它在“加班” 。 不过它在后来发送回来的有关日球层顶的信息 , 还是为宇宙探索做出了极大的贡献 。
美国马萨诸塞州波士顿大学的天体物理学家说梅拉夫·奥佛(MeravOpher)表示 , “旅行者”1号离开日光层后返回的信息“是我们从这一区域唯一可以获得的数据 , 这是令人难置信的成就 。 ”

那么 , 旅行者一号在彻底与人类失联之后 , 会迎来怎样全新的“人生”呢?它的兄弟探测器旅行者二号 , 也会与我们失联吗?
旅行者兄弟的未来
在旅行者一号成功飞出日球层顶之后 , 旅行者二号也随之离开 , 虽然从方向上来看它们已经完全错开了 , 但是看在身处同一片星际空间的份上 , 依旧当它们是在继续作伴吧 。

根据主持该探测计划 , 操纵旅行者兄弟在宇宙中游走的艾德·斯通表示 , 旅行者一号每年依旧会向前飞行很远的距离 , 在这种情况下它的信号会变得越来越弱 。
因为其自带的钚产生器放射性衰变只能供给315瓦的电量 , 而这种电量每年都会衰减4瓦甚至更多 。

在这种情况下 , 他们已经从2007年开始 , 先后关闭了多个系统用来节省用电 。 而这也无法阻挡该探测器的衰败之势 , 预计到2025年的时候 , 旅行者一号的电量就将完全耗尽 。
到那时 , 它会带着金色唱片在星际空间中漂流 , 直到等到一位“太空有缘人”捡到它 , 一睹人类文明的模样 。

至于它的兄弟探测器旅行者二号 , 由于装有的电池能源和它是同款 , 所以也会在未来与我们失联 。 不过它飞得没有旅行者一号远 , 截至2020年 , 旅行者二号和地球之间的距离大概为187亿公里 。


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