旅行者1號距離地球224億公裡,科學家是如何遠距離操控它的?

日常生活中，我們要無線控制某些機器，依靠的是無線電通信。整個過程的原理大概就是把文字、聲音、圖像和數據等信號編碼成統一的無線電波，然後傳輸出去。接收方通過解碼把傳輸過來的信號進行還原，就可以得到相應的信息。

這個過程說起來簡單，但是我們平時在操控無人機時，失控的事情屢見不鮮，而無人機飛的飛行高度和旅行者1號相比，完全是可以忽略不計的。所以，深空探索是不可能純粹用民用的這套東西。這需要在發射信號和接收信號的埠進行強化，能時刻保證有相應的通信設施是朝著旅行者一號的。

美國當時採用的是深空測控網絡的解決方案，這套解決方案被稱為美國國家航空航天局深太空網絡（英語：Deep Space Network，簡稱DSN）。這個方案中包含了三個深空通信設施，分別位於美國、西班牙和澳大利亞，是以120度的間距圍繞著地球。這樣做的目的就是為了確保在地球在自轉的時候，總是有一座通信設施是朝著旅行者1號的，也就不會錯失旅行者1號的信號。多說一句，實際上，深空測控網絡並不是獨有的，目前中國、歐洲、俄羅斯和日本等國家和地球都有類似的通信網絡。

深空測控網絡解決的是地球上發射和接收信號的問題 ，旅行者1號也有很強大的通信系統。它的通信系統包括了一根直徑3.7米的拋物面天線高增益天線，然後這根天線可以接收深空測控網絡發來的信號以及向深空測控網絡發送信號，無論是接收還是發送都選用特殊的頻段。即便是出現意外導致旅行者1號無法直接和地球進行通信，它也有內置的記錄器，可以把要發送的信息出存儲起來，等待可以發送時，再進行發送。

旅行者1號探測器的電池

解決了發送和接收信號的問題，實際上還存在著一個問題：旅行者1號的能源問題。如果沒有電，那根本談不上通信了。

要知道旅行者1號已經飛行了43年之久，如果用普通的能源驅動，那旅行者1號早就消耗完所有的能源了。那科學家又是如何解決這個問題的呢？

科學家給旅行者1號配備了三塊鈽-238放射性同位素電池，由於鈽-238的半衰期是87.7年，這就可以確保對旅行者1號進行長時間的功能。原本預計這套電池組可以讓旅行者1號運行到2025年。

除了電池外，旅行者1號還配備了太陽能電池板、這些都屬於「開源」，科學家同時還設計了「節流」的方案，就是讓旅行者1號利用各個行星的引力來給自己加速，這也被稱為引力彈弓效應，可以大大縮減能量的消耗。

科學家後來經過測算發現，截止到2050年，旅行者1號還能剩56.5％的燃料，也就是說，旅行者1號的運轉已經大大超過了當初設計的時長。

總結

正是基於這些設計，確保了旅行者1號可以長時間的運轉，並且可以跟地球上的通信設施保持通信。但是，旅行者1號也僅僅是抵達了太陽系的日鞘，距離離開太陽系還遙遙無期，即便是保持現在這樣的速度，至少也需要幾萬年才能離開太陽系。