NASA修好了天線，向宇宙發出信息，34小時後收到了回應
2020-11-05 星辰大海路上的種花家今年3月份之後，NASA在澳大利亞深空測控站的43號天線（DSS43）一直在維修升級中，它自1972年開始運行以來，從未掉過線，但經過將近半個世紀的工作已經重負不堪，因此NASA決定安排一次重大維修！
DSS43已經於日前完成初步升級，剛剛完成了第一階段的任務，NASA就迫不及待的向宇宙深處發射了一個強大的「打招呼」信號，結果科學家在焦急的等待了34小時後，收到了來自來自116.5億千米外的一個回復的信號：「你好」！
茫茫深空中孤獨飛行的旅行者
回音NASA招呼信號的，就是1977年8月20日從美國佛羅裡達州的卡納維拉爾角發射的旅行者2號，現在正在距離地球125天文單位外飛行，它於2018年11月5日離開穿過日球層後，離開了太陽風的庇護，未來的旅行將再無「故人」陪伴！
旅行者系列任務和它的偉大發現
旅行者任務源自一次太陽系千載難逢的特殊行星排列，因為在當年發射的太空飛行器，將可以順著太陽系八大行星的引力加速的（引力彈弓）方式，依次通過各大行星的助力，在飛向太陽系外的同時探測太陽系每一顆行星！
這個誘惑是巨大的，因為人類一直都是在望遠鏡中研究這些行星，即使是最強大的地面天文臺望遠鏡也只能看個朦朦朧朧的光影，而當時哈勃望遠鏡還未上天，但即使上天，也不過這個光影稍稍清晰那麼一丟丟！
所以此前執行其他任務通過數次更改，最終成了執行太陽系外任務的探測器，總共有兩個探測器，一個是旅行者1號，另一個是二號！為了和地球通信，裝載了當時最大的探測器深空天線，直徑達3.7米，而且還裝備能工作半個多世紀的核電池，還有當時最先進的照相機與各種探測儀器，以及和外星人打招呼的鍍金唱片！
旅行者核電池
旅行者系列最偉大的發現木衛一上的火山，這是旅行者一號首先發現的，當畫面傳回地球時，讓NASA的科學家激動不已，因為這是太陽系內除地球外唯一正在噴發火山的天體，還再土衛六上發現了含氮大氣層，也是除地球外唯一含有氮氣的天體。
木衛一上的火山羽流
另外也發現了天王星上大量的衛星，還有海王星上巨大的黑斑，這是除了木星以外其他天體上發現的最大風暴，幾乎旅行者系列在這些行星上的所有發現都刷新科學家的認知，即使到現在也僅僅新視野號的飛掠任務可以媲美，但新視野號的任務是直達冥王星。
新視野號
暗淡藍點與卡爾薩根
在旅行者所有的偉大發現中，有一長平淡無奇，甚至是不合格照片，但就是這張照片，讓人類認識到了地球的渺小，在浩瀚的宇宙中，甚至我們都比不上一粒灰塵！
美國著名科普作家，科學家卡爾薩根看過旅行者傳回的這張照片之後寫成了《暗淡藍點：展望人類的太空家園》，其中就有下面著名的一段話：
再來看一眼這個小點。就在這裡。這就是家。這就是我們。在這個小點上，每一個你愛的人，每一個你認識的人，每一個你聽說過的人，每一個人......每一位我們人類史上的聖人或是罪人……我們的一切一切，全部都存在於這樣一粒懸浮在一束陽光中的塵埃上。
美國著名天文學家奈爾·德葛拉司·泰森在繼續薩根的《宇宙》系列紀錄片《宇宙時空之旅》也引用了這段話，還經常被各種媒體與天文相關的宣傳競相引用。
那是因為薩根道出了我們所面臨的真正窘境，地球在宇宙中的地位真的就是一顆沙粒！旅行者給了人類一個重新認識地球的機會！
沒有地球上天線的導航，旅行者是怎麼飛行的？
上文我們介紹了旅行者上的天線是當時最大的高增益天線，直徑達到了3.7米，而和它聯繫的主要就是位於南半球的DSS43深空測控天線，其實地球上還有能看到旅行者的測控天線都可以接收它的信息，但只有DSS43能向它發射測控指令！
美國東部時間2008年3月5日，NASA宣布位於澳大利亞用來向旅行者發射指令的大型拋物面天線關閉並進行維護升級，將持續11個月，預計要到2021年4月份才能完成升級任務，不過當前第一階段完成後，DSS43就已經向旅行者測試發送了測控信號，並且已經收到了旅行者的回應！
沒有拋物面天線的測控，旅行者會跑丟嗎？
其實無論是旅行者一號還是二號，在當前狀態下它早已無法調整方向，也就是說現在只是依靠此前積累的速度在慣性滑行，測控天線是否工作正常，都不會影響的飛行方向，或者說根本就沒法再控制它的飛行方向。
測控天線的意義在於仍然可以接收到旅行者的信號，並且發送常規指令，比如控制其系統，打開或者關閉設備，輔助其節省電力等，2號上還在正常工作的設備如下：
2017年11月28日，NASA工程師啟動了安裝在旅行者2號上已經沉睡37年的TCM（航跡修正推進器），這是修正旅行者飛行軌跡的發動機，但自1980年11月8日以來，它們進入了休眠狀態，再也沒有使用過！
這個軌跡修正，能讓旅行者二號和地球之間繼續保持定向能力，預計將再延長旅行者2號的使用壽命2~3年以上，從這個角度看來，DSS43的意義還是比較大的，至少能讓旅行者2號的天線繼續對準地球，NASA也將有更多的時間接收到旅行者2號關於太陽系邊緣探測到的信息。
發射了43年的探測器還能繼續工作，這真是一件令人驚訝的事情！
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球狀星團，發出了這個信號，SETI行動升級為METI（向智慧文明主動發射信號），史稱阿雷西博信息！瘋狂升級的METI行動儘管在阿雷西博信息發送後科學界陷入了大討論，科學家們認為這種行為大大增加了暴露地球文明的概率，因為我們不知道對方是否惡意，在1974年11月16日，幾乎將近30年內再無人向宇宙主動發射過信號！ -
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從三月份開始——幾乎有八個月時間或者說整個疫情期間，旅行者2號一直沒有收到來自地球的信號。這次的通訊故障並非設備異常或太空飛行器遭遇什麼太空異事所致。 這次的通訊故障，與其說是故障，不如說是例行維護。 -
失聯八個月後,NASA的旅行者2號首次收到指令並發回問候
從三月份開始——幾乎有八個月時間或者說整個疫情期間，旅行者2號一直沒有收到來自地球的信號。這次的通訊故障並非設備異常或太空飛行器遭遇什麼太空異事所致。這次的通訊故障，與其說是故障，不如說是例行維護。只不過，當這臺太空飛行器是有史以來飛行最久最遠的太空飛行器，將地球甚至整個太陽系幾乎拋在身後時，任何普通的事情對旅行者2號來說都會變得不再普通。 -
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從地球大喊一聲，幾十分鐘後才收到回應
從發送消息到收到反饋，才算完成了一次完整的通信。因為如果沒有收到反饋，你不知道對方是否收到信息。這個過程中所耗的時間便是通信延遲時間。在深空通信過程中，信息從甲方發送到乙方，並收到反饋，耗時最久的便是傳輸過程。而信息的發送、接收、處理分析等過程，也需要佔用一部分時間。因此，總的通信時延非常高。在雙方的通訊過程中，完成一次完整的通訊所需要的時間，等於發送方發送的信息傳到接收方所需要的時間，加上接收方反饋信息到發送方所需要的時間。 -
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