20世紀人類經歷了兩次世界大戰，後來還被冷戰的陰影所籠罩。這也使得軍事、航天技術得到了蓬勃的發展。在人類航天領域，兩枚無人探測器旅行者號從上世紀70年代發射，至今已經43年零3月，它仍然還在運轉，而且正在儘可能地突破人類的探索邊際。
截止於筆者寫文章時，旅行者一號已經距離地球152.25個天文單位，也就是227.766億公裡，它也成為了距離地球最遠的人類探測器。
要知道旅行者號可不是純粹走直線，它在整個旅程過程中還實現了幾次變軌。那麼問題來了，科學家是如何和距離我們如此遙遠的旅行者號進行聯繫，並且操控它的軌跡的呢？
旅行者一號的「能量來源」
我們以旅行者一號為例。旅行者一號是在1977年9月5號發射升空。它們的主要任務是探索太陽系內的木星、土星以及它們的衛星。在1980年前後，旅行者一號已經完成了它的主要任務，並且提供了木星、土星及其衛星的詳細照片。1990年前後，旅行者一號又到訪了天王星和海王星，並且在距今地球64億公裡處，給太陽系的各個行星拍攝了照片，其中拍攝地球的這張照片還被成為暗淡藍點，地球在其中只有0.12個像素點的大小。
由於水星距離太陽太近，以及火星亮度不夠，導致這兩個行星沒有拍攝成功。剩餘的行星都進行了拍攝，並且被科學家繪製成了一張太陽系的太陽系全家福。
旅行者一號之所以可以離開地球這麼遙遠，並不是一開始發射時就給到了如此巨大的速度。要知道，旅行者一號的速度已經達到了第三宇宙速度，這意味著它的速度可以使它離開太陽。
科學家為旅行者一號配備了三塊鈽元素製成的放射性同位素熱電機，以此來作為動力來源。除了放射性同位素熱電機之外，旅行者一號上配置了太陽能電池板。
放射性同位素熱電機和太陽能電池板就是旅行者1號被發射之後，唯一能夠依靠的能量來源，旅行者一號上包括通信設備在內的10多個科研設備都是依靠它們來供電。
旅行者一號在被送入太空後，由於科學家已經提前計算好，選好了軌道。於是，它先後利用了各個行星的引力來給自己加速，以此來達到第三宇宙速度，原理也就是引力彈弓效應。
再加上太空中是相對空曠的，接近於完全真空。因此，旅行者一號並不會遇到巨大的阻力，速度也就不會發生銳減，而可以一直飛行。
即便是解決了動力的問題，可是科學家是如何與其通信和操控的呢？
如何通信呢？
要了解這個問題，我們要搞清楚通信的本質。說白了，人類的通信主要依靠的是電磁波的傳遞。比如，我們要看到一個東西，是物體本身發光，或者物體可以發射光，光進入到我們的眼睛，眼睛通過神經系統信號傳遞給大腦，我們才看到了物體，而光正是一種電磁波。
我們要操控旅行者1號，或者與其通信，說白了就是電磁波來回地傳遞。科學家通過把聲音、文字、數據和圖像的信號編製成各種無線通信信號，然後將其傳遞給旅行者1號，旅行者一號有一套解碼的程序，會解讀這個無信通信信號，並且通過同樣的辦法把相應的信息傳遞迴到地球。旅行者一號用來接收和傳遞信號的設備是一個直徑3.7米的拋物面天線高增益天線。
不過，旅行者1號把信號從傳遞迴地球後，會遇到一個比較大的問題，那就是如何進行接收。畢竟地球實在太大了，地球大氣本身對於電磁波信號也有幹擾，並且地球一直在高速移動，這無形之中增加了接收信號的難度。因此，科學家想到的辦法是建立一個深空探測的通信網絡，這也就是美國的深空測控網。科學家在地球上設置了三個深空網絡站，以此來進行發送和接收無線電波。這三個深空網絡站分別設置在美國的加州，西班牙的馬德裡以及澳大利亞的坎培拉。不僅如此，科學家還採用了特殊的頻道，比如：深空網絡站發射的信號是2.1 GHz，而旅行者一號發射到地球的信號選用的則是2.3 GHz或8.4 GHz。
由於旅行者1號的通信系統是依靠熱電機來供電，而熱電機目前已經超過了最初的設計壽命。科學家認為2036年之前，熱電機都會有足夠的電量保持旅行者1號與地球的聯繫。而2036年後，電量將會被完全耗盡，屆時我們將失去與旅行者一號的聯繫，而它也將繼續保持飛行的狀態，並向著銀河的中心飛去。