1977年,旅行者1號探測器發射升空,目的是去探索外太陽系的秘密。
這枚旅行者號探測器成為人類航天史上,運行時間最長的探測器。41年後,旅行者1號距離地球190億公裡,最高速度達到61000公裡/小時。
雖然旅行者1號是至今離地球最遠的人造物體,但是我們仍然能和它進行例行通信。
今天我們就來討論一下,在人類聯繫不到旅行者1號之前,它最遠能到達哪裡?
要回答這個問題,我們得知道它是如何在210億公裡外與地球上的人聯繫,接收並發送信息的。
地球會以20千瓦的功率,向旅行者號探測器發送無線電信號,無線電信號要經過近20小時才能到達探測器所在的位置。探測器敏感的天線會接收到這個信號,火星車平均只要15分鐘就能把信息傳回地球。
旅行者號把數據發回地球所用的信號功率有20千瓦,信號在穿越茫茫太空的時候會不斷衰減,等到達地球,信號就已經相當微弱了,想和這種距離的探測器通信,信號有多強已經不重要了,只要你的接收端足夠的靈敏就行了。
美國航空航天宇航局(NASA)使用的是均勻分布在地球的三組天線構成的深空網絡(DSN)。
每一組天線包含70米的天線,並且還外加多個34米天線,組合起來能接收到比我們平常調頻廣播信號弱數千倍的信號。
DSN每天會花幾小時的時間接收來自旅行者1號探測器的信號。
到目前為止,探測器仍然在與我們「交流」。幾十年來,人類探測信號的技術有了長足的進步,所以還真不好說我們到底能和太空中多遠的物體進行交流。
以現有的科技,我們能和若干光年外的物體建立可靠通信,前提是只要我們的信號接收端足夠靈敏,就可以精準的接收極其微弱的信號。
隨著旅行者號離我們越來越遠,信號往返所需時間就越來越長,信號強度也會逐漸減弱,數據率也隨之下降,使得與探測器通信難度越來越大。
旅行者1號的旅程還會無限進行下去,雖然我們與它沒有通信的限制,但我們和它的通信也剩不了多少年了,因為旅行者1號是核電池動力的,它的電池功率每天都在衰減。
在1990年,為了節省功率,工程師在旅行者1號拍完「暗淡藍點「那張照片之後就關閉了它的相機。
照片中的地球只是茫茫宇宙深色背景中的一個藍色像素點。
直至今天,旅行者1號上的 11個科學儀器,只有4個還在正常運轉。這些儀器用於收集太陽系外圍的電磁場、太陽風暴、宇宙射線等數據。
旅行者1號將在大約8年內徹底耗盡電能,並且再也無法保持儀器的運轉。科學家會繼續與探測器通信,收集它探測的重要信息,直到它發送完最後1比特的數據,然後永遠淹沒在浩瀚宇宙之中。
儘管旅行者1號太空探測器大限將至,但它傳奇的旅程與其教會我們的寶貴知識時至今日仍然讓我們受益匪淺。
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