自今年3月中旬以來,美國宇航局的任務運營商一直無法向旅行者2號太空探測器發送無線電傳輸。最近,美國宇航局正在按照計劃對NASA的深空網絡進行升級,而且對新安裝的硬體進行了測試。
根據NASA的一份聲明,NASA於10月29日向「旅行者2號」探測器發送了指令,這是它七個月來無法做到的。此次任務的操作人員使用了Deep Space Station 43 (DDS43),這是目前唯一能夠與這個太空飛行器通信的無線電天線。「旅行者2號」探測器是在1977年發射升空的,目前距離地球116.77億英裡(187.92億公裡)。它和它的夥伴「旅行者1號」探測器是宇宙中飛的最遙遠的人造物體。
由於急需維修和升級,無線電天線一直處於脫機狀態。成功的重新連接本應在三個月後才會發生,但對新安裝的硬體進行的早期測試帶來了好消息,「旅行者2號」按照命令返回了一個「你好」信號,因為該設施預計將在2021年2月重新上線。
在為期7個月的休息期間,NASA無法與「旅行者2號」通話,但它發回了最新的健康狀況和重要的科學信息。探測器目前正以每小時34275英裡(55160公裡/小時)的速度穿過日光層,在那裡,它正在探索太陽系外部這一膨脹的、類似泡泡的區域。
NASA的深空網絡是一個分布在世界各地的無線電天線的集合,它的主要目的是與比月球更遠的太空飛行器進行通信。位於澳大利亞坎培拉的DDS43是這個系統中的一個重要組成部分,但是,它已經48歲了,迫切需要進行一次更新。這個111英尺(34米)寬的無線電天線此前也進行過升級,但這是它30多年來脫機時間最長的一次。
NASA的科學家告訴我們:「DSS43天線是一個高度專業化的系統,世界上只有另外兩個類似的天線,所以對於旅行者探測器或NASA的許多其他任務來說,讓天線停機一年絕不是一個理想的狀況。NASA決定進行這些升級,以確保該天線可以繼續用於當前和未來的任務。對於一個使用了將近50年的天線來說,積極主動地進行關鍵維護要比被動進行維護要好得多。」
這些維修和升級將被證明對其他任務更加有益,包括「火星毅力號」(目前正在前往紅色星球的路上)和即將到來的「阿耳特彌斯(Artemis)」月球表面任務,更不用說未來的人類火星之旅了。
地球上只有一個無線電天線可以與「旅行者2號」探測器通訊,這聽起來可能會令人吃驚,但這裡也有一個很好的先例。1989年,為了讓探測器飛越海王星的衛星海衛一,執行任務的人員不得不將探測器送到這個冰巨人的北極上空。這條軌道要求探測器相對於平坦的軌道平面向南移動,從那時起它就一直朝這個方向移動。這一機動的結果就是,旅行者2號已經飛到行星平面的極南,以至於地球北半球的無線電天線都無法聯繫它。這個探測器的兄弟「旅行者1號」,仍然可以通過北半球的一對碟狀天線通訊,因為探測器走了不同的路徑,經過土星。
DSS43也是南半球唯一一個發射功率足以到達「旅行者2號」的天線,同時還能說正確的「語言」。「旅行者2號」的上行鏈路必須在S波段傳輸,而下行鏈路必須在X波段接收。
與「旅行者2號」的雙向通訊已經恢復,因為這臺機器可以繼續工作了。但是,我們想像一下:如果探測器幾個月都不與地球接觸。這聽起來絕對夢幻和令人揪心。
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