失控7個月飛了188億公裡旅行者2號傳回兩個字,究竟怎麼了?

2020-11-09 有請知非

美國宇航局1977年發射的旅行者2號太空飛行器,目前已離開太陽系,進入星際空間,距離地球約188億公裡。不過自今年三月以來,旅行者2號就已實際失去控制,但它自己卻不知道,還在鶯歌燕舞地快樂趕路,希望在電池2025年完全失效之前,為人類發回更多的信息。

  一個深空中的探測器,失去控制長達8個月,在很多人看來完全是不可想像的事情,這究竟是怎麼回事呢?

  

  旅行者2號和1號是美國宇航局的雙子探測器,1977年8月到9月,兩艘飛船間隔16天,先後離開地球,向著兩個不同的方向進發。在相繼完成探測任務後,旅行者1號已衝出日球層頂,離開太陽系,飛向銀河系中心。率先出發的旅行者2號反而速度慢一點,但也飛出了太陽系,在星際空間四處打望,希望能發現點什麼奇怪的東西,好向人類發回報告。

  

  很多人不明白,兩艘飛船已高速飛行了40多年,離地球兩百億公裡左右了,究竟是如何與地球保持聯繫,並傳回數據的呢?

  看看兩艘飛船的形狀你就知道了,旅行者1、2號最大的特徵就是兩口巨大的「圓鍋」,直徑達3.7米,學名叫高增益天線,用來接收和發送信號。這其中還有個可怕的花絮,旅行者2號率先出發的時候,地面人員竟然忘了傳送一個至關重要的啟動代碼上去,導致旅行者2號上關鍵的高增益天線沒有啟動。這個問題如何解決的呢?幸好太空飛行器上還有低增益天線,地面人員最終與其取得聯絡,重新啟動了高增益天線。

  

  但兩艘飛船都飛了這麼遠,稍微有點偏差,就無法對準地球的方向,也沒辦法傳輸信號啊。所以兩艘飛船上還有精度非常高的陀螺儀,可以藉此精確修正天線方向,使之在非常遙遠的距離上也能對準地球。

  飛船上的裝備倒是非常精良,武裝到了牙齒,那麼地球上如何接收信號呢?這要求就更高了,NASA有一個深空網絡(DSN),位於美國加州的巴斯託,西班牙的馬德裡,澳大利亞的坎培拉,每個地方都有一座70米口徑的巨大碟型天線——相當於碟面可轉動的射電望遠鏡,以及直徑34米或更小的數座天線,在地球上每120度區域就設置一個,可以全天候對太空活動進行監控和通信,向探測器發送指令並接收數據。光是維護這三個天文臺,每年就是一筆巨大的開支,而且正好在地球上相隔120度的3個地方建監控設施,可見NASA的人緣還是不錯的。

  

  旅行者號的數據就是由這三個天文臺接收的,向旅行者號傳送指令也要由70米口徑的天線來完成。

  然而旅行者2號比較獨特。1989年它飛過海王星衛星海衛一Triton的北極時,由於已是太陽系最後能造訪的天體,科學家們不再考慮飛行軌跡,將其軌道調校得更靠近海衛一,導致其相對於行星盤面向南偏轉,從此就朝著這個方向一條路走到黑地飛下去,到現在它已經位於遙遠的南方,北半球的兩個深空站已無法和它聯繫,只有南半球澳大利亞的70米口徑天線DSS43,有足夠強大的發射機天線可以向它發送指令。

  

  但屋漏偏遭連陰雨,在每天能夠和旅行者2號聯繫的時間大大縮短的同時,由於DSS43天線已經運行了近50年,各種設備已經老化或過時,需要對發射機進行升級,以保證未來其它任務的需要,NASA不得不在今年3月開始對其進行維護升級。因此從三月份開始,旅行者2號實際就已經完全失控,只能靠自己飛行了,好在另外幾座34米口徑的天線還可以接收它傳回的信息。

  10月30日,DSS43裝好了新的發射機,科學家們迫不及待地向旅行者2號發出了幾條指令。34小時48分鐘後,旅行者2號回復了科學家們的指令:你好(hello)。

  一切正常!旅行者2號,已隨時準備接受新的指令。43年了,不容易啊,該老的人都老了,它還在太空中踽踽獨行,奔向未知的星際空間,帶著人類的黃金唱片,以及太陽系這顆唯一演化出智慧生命的星球的具體位置,期待來自另一個世界的第一次接觸。

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  • ​失控8個月,已飛188億公裡的旅行者2號傳回兩個字,啥情況
    2號探測器在接收到這個深空網絡DSS 43號無線電天線的信號後傳回的,此時旅行者2號探測器距離我們地球已經達到188億公裡了,所以信號傳輸需要比較長時間。雖然深空網絡有3個基站,但是只有坎培拉的這個DSS 43號無線電天線能夠向旅行者2號發出信號,所以在DSS 43號無線電天線升級的8個月時間內,旅行者2號探測器可以說是暫時「消失」、失控,因為沒法進行通信。雖然現在完成了初步的升級,但是這個天線還將需升級,預計到要到2021年2月才會重新上線。
  • 失控7個月,188億公裡外旅行者2號傳回Hello,怎麼了?
    ,美國率先完成了載人登月計劃,把人類的足跡印到了38萬公裡之外的月球,而1977年發射的星際探測器旅行者一號,成為距離地區最遠的探測器,飛行43年距離地球225億公裡。今天的主角是旅行者二號,也是首次完成對天王星和海王星探測的飛行器,2018年12月10日旅行者2號成功穿越太陽風層,繼旅行者一號之後成為第二個進入星際空間的探測器,目前旅行者2號距離地球大約是188億公裡。
  • 188億公裡之外,失控7個月的旅行者2號給地球發來信息:你好
    時至今日,旅行者1號地球的距離已經高達226億公裡,成為了距離地球最遠的人造物,而旅行者2號也遠在188億公裡之外。,旅行者2號就進入了失控狀態,並且持續了7個月的時間,直到10月底,失控7個月的旅行者2號才給地球發來信息:你好。
  • 188億公裡之外,失控7個月的旅行者2號給地球發來信息:你好
    大名鼎鼎的旅行者1號和2號探測器就是在這種情況下發射的,它們於1977年發射升空,在經過長達43年的漫長飛行之後,現在早已進入了星際空間。時至今日,旅行者1號地球的距離已經高達226億公裡,成為了距離地球最遠的人造物,而旅行者2號也遠在188億公裡之外。
  • 188億公裡外旅行者傳回兩個字:你好
    2號太空飛行器,目前已離開太陽系,進入星際空間,距離地球約188億公裡。不過自今年三月以來,旅行者2號就已實際失去控制,但它自己卻不知道,還在鶯歌燕舞地快樂趕路,希望在電池2025年完全失效之前,為人類發回更多的信息。一個深空中的探測器,失去控制長達8個月,在很多人看來完全是不可想像的事情,這究竟是怎麼回事呢?
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