摘要:1977年,一位孤独的旅人从地球出发,踏上了前所未有的太空之旅。它的名字叫——旅行者1号。如今,距离它离开地球已经过去了将近半个世纪,它早已远离太阳系的大家庭,飞行距离达到了230亿公里。令人惊叹的是,它依然能与地球“保持联系”!
1977年,一位孤独的旅人从地球出发,踏上了前所未有的太空之旅。它的名字叫——旅行者1号。如今,距离它离开地球已经过去了将近半个世纪,它早已远离太阳系的大家庭,飞行距离达到了230亿公里。令人惊叹的是,它依然能与地球“保持联系”!
那问题来了:这么远的距离,美国宇航局到底是怎么做到的?
旅行者1号的使命原本是对太阳系的行星依次进行拜访”。先后木星和土星,但后来为了造访土星的土卫六,偏离了原来的飞行轨道,最终利用土星作为“助推器”,也就是借助引力弹弓的原理加速,向着太阳系的斜上方飞去。
在1990年,旅行者一号已经飞行了64亿公里。即将离开太阳系行星范围。于是NASA让它回望来时的方向,拍下了一组著名的太阳系全家福。我们的地球也包括其中,但照片中的地球,地球只是一颗悬浮在太阳光束中的小点,比一个像素还小,只有0.12个像素,几乎无法察觉,后来被天文学家卡尔萨根命名为暗淡蓝点。
而从那一刻起,旅行者1号不再属于太阳系,而是正式踏上了星际之旅。那么如此遥远的距离,科学家是如何与旅行者一号保持联系的?
早在设计阶段,NASA就知道这趟旅程将会很漫长,通信也会越来越困难。于是,旅行者1号背上了一个庞然大物——3.7米宽的高增益天线,有点像一个巨大的太空锅盖。这个“锅”不仅能发射信号,还能接收来自地球的微弱指令。
更厉害的是,它还配备了精密的陀螺仪,可以随时调整姿态,让天线一直精准地指向地球。即使它已经飞到几百亿公里之外,也能与地球保持通讯。
除了旅行者一号强大的天线外,科学家还在地球部署了深空网络。深空网络是一个由全球分布的巨大天线组成的系统,三大核心站点分布在地球的三个角落,第一是美国加州金石,第二是西班牙马德里附近的罗布莱多,第三是澳大利亚堪培拉、形成一个完美的“120度间隔”三角,
这样无论地球如何自转,总有一个站点能“看到”远方的航天器,确保全天候无缝通信。因此旅行者1号在太空中发出的每一个信号,都会被NASA布设在全球的深空网络接收。这个网络的核心控制室被称为“暗室”,而那些用来“监听”的巨型地面天线,直径最大达70米,就像宇宙间最敏锐的“耳朵”。
尽管旅行者1号发出的信号功率只有20瓦,差不多是一盏小灯泡的亮度,但即使信号一路衰减、并且传播20小时才到地球,但地球深空网络仍能捕捉到这个微弱至极的“声音”
目前旅行者1号依靠核电池提供能量,但它的电力也即将耗尽。NASA预计,到2025年之后,旅行者1号将无法再维持通信设备运行,正式与地球失联。
接下来它将继续飞行不再发声,永远成为人类文明在宇宙中的信使,孤独的向着宇宙深空飞去,大约在7万年后,途径距离地球最近的一颗系外恒星!
来源:太空科学站