35年前的今天，NASA（美國國家航空航天局）發(fā)射的行星探測器旅行者2號飛掠了土星并給她拍下了靚照一枚。35年后的今天，它正以每秒15.56公里的極高速度飛離太陽系。并仍以很低的速度向地球傳回科學(xué)數(shù)據(jù)。這只距地球已有近兩百億公里的“星際間的不死鳥”究竟是怎樣一直堅持到三十五年后的今天還能向地球發(fā)回數(shù)據(jù)的呢？

首先是“天饋”系統(tǒng)，旅行者1號和2號搭載了一只3.7米口徑的大型拋物面天線，用于傳輸數(shù)據(jù)。其上行頻段使用S波段微波（2~4GHz），而下行頻段使用X波段微波（8~12GHz）。作為備份，星上還準(zhǔn)備了一臺S波段的備用收發(fā)信機。在拋物面天線上集成了兩個波段的高增益饋源和S波段的低增益饋源，這至關(guān)重要。

旅行者2號發(fā)射

在探測器發(fā)射八個月后，旅行者2號上的主收發(fā)信機的接收部分失效了，星載電腦自動將天線切換至備用收發(fā)信機。而因為備用收發(fā)信機電路中的一個電容失效，導(dǎo)致其接收頻率出現(xiàn)較大頻偏?？刂茍F隊試圖將主收發(fā)信機重新啟動起來，但是僅重新工作了11秒后主收發(fā)信機就再次失靈。這次控制團隊等待了很長時間才能使得探測器自動切換回備份收發(fā)信機。最終，控制團隊成功的使得備份機擁有了主機所應(yīng)有的工作能力。

探測器的線框圖

說完了天饋，我們再來說說“模式”。旅行者2號使用兩片18位單片機作為星載計算機，同時探測器上的電傳調(diào)制模塊（TMU）可以以40字節(jié)每秒的低速模式或最高115.2千字節(jié)每秒的高速模式下傳數(shù)據(jù)。同時星上還裝載了磁帶存儲器用于存儲科學(xué)及飛行數(shù)據(jù)。下傳的數(shù)據(jù)可以被暫存在磁帶上 ，并且可以通過內(nèi)存轉(zhuǎn)儲的方式來糾正高能粒子對機內(nèi)數(shù)據(jù)的破壞。

當(dāng)然，有了電臺，就一定會有“友臺”。美國NASA的深空探測網(wǎng)絡(luò)在美國、西班牙和澳大利亞擁有觀測站，每座觀測站都具有至少5座口徑大于26米的無線電波拋物面天線，這些天線使用幾萬瓦的功率正對著旅行者號發(fā)射指令，并接收探測器回傳的微弱信號。另外，下行信號所使用的8GHz信號人類利用較少，比較適合區(qū)分探測器和其他干擾。這也有利于信號的分析。

旅行者2號的軌跡

就在你看這行文字的時間里，旅行者2號又在太空中劃出了近一百公里的軌跡。39年，旅行者2號已經(jīng)走出了太陽系，成為人類對深邃太空發(fā)出的又一張名片。我們想知道，這位我們的OM到底能夠堅持發(fā)送信號到什么時候？

本文作者：BG2KAJ

稿件來源：CQ現(xiàn)代通信