對于我們很多人來說，宇宙深處是一個很讓人向往的地方，可能很多朋友都希望未來有一天能夠踏上外星球的表面，或者到外太空中來一場太空旅行。當(dāng)然，從目前的科技水平來看，在短時間內(nèi)實現(xiàn)大規(guī)模的太空旅行，或者到達(dá)外星球，還是有很多技術(shù)等方面的難題。雖然我們目前還沒能夠真正實現(xiàn)載人星際飛行，但是有一些無人探測器已經(jīng)可以到達(dá)太陽系其它行星附近或者登上太陽系某些行星的表面，有一些探測器甚至正在朝著太陽系外飛去。

1977年8月20日，NASA發(fā)射了旅行者2號探測器，先后飛掠了木星、土星、天王星、海王星以后，朝著太陽系外飛去，至今這個探測器已經(jīng)在太空中飛行了42年。NASA的科學(xué)報告指出，2018年12月10日，“旅行者2號”探測器成為繼旅行者1號探測器以后第2個進(jìn)入星際空間的探測器，目前旅行者2號探測器離我們地球的距離已經(jīng)達(dá)到180億公里。

從發(fā)射時間來看，旅行者2號探測器比它的姊妹船旅行者1號探測器發(fā)射更早，旅行者1號是在1977年9月5日發(fā)射升空的，比旅行者2號探測器晚了近半個月，不過，兩者進(jìn)入星際空間的時間差別非常大，旅行者1號探測器率先在2012年8月25日進(jìn)入了星際空間，是世界上第一個進(jìn)入星際空間的探測器，在6年后，旅行者2號探測器才進(jìn)入星際空間。不管進(jìn)入星際空間順序的先后，這些探測器的到來，將我們此前未曾到達(dá)的星際空間的景象展現(xiàn)在我們面前。

從距離來看，旅行者2號與我們地球的距離已經(jīng)達(dá)到180億公里，探測器發(fā)回的信號，我們還能接收到嗎？我們先看看旅行者2號是怎么與地球通訊的。由于在外太空中，沒傳播的介質(zhì)，所以我們在宇宙中說話的聲音是沒法傳播的。我們也不可能通過接線的方式，將旅行者2號探測器的信號傳回來，所以旅行者2號是怎么與地球?qū)崿F(xiàn)通訊的呢？

其實，早在100多年前，我們?nèi)祟惥徒鉀Q了這個傳播信號的問題。在1895年，意大利人馬可尼就已經(jīng)成功進(jìn)行了以無線電波傳播信號的實驗，隨后在1899年建立了跨越英吉利海峽的英法之間的無線電通信，在1901年更是實現(xiàn)了橫跨大西洋的無線電通信。這也就是無線電技術(shù)，可以將信息加載到無線電波，而無線電波傳播的速度非常快，與光速相當(dāng)，當(dāng)這些無線電信號到達(dá)接收端時，電波就會引起電磁場變化，在導(dǎo)體中產(chǎn)生電流，緊接著通過解調(diào)的方法將信息從電流的變化中提取出來，從而達(dá)到信息傳播的效果。在宇宙深處飛行的探測器，就是將“看到”的景象以無線電的方式光速傳回地球。

問題是，這些探測器本身的功率并不是很大，能夠發(fā)射的信號強度也是比較微弱的，再加上這些信號會隨著距離越遠(yuǎn)，削減得越明顯，強度越來越低。就像我們拿著手電筒朝著遠(yuǎn)方照射，距離越遠(yuǎn)，我們看到的手電筒光線就越暗。目前旅行者2號離我們地球已經(jīng)達(dá)到180億公里，所發(fā)回的信號已經(jīng)極為微弱，我們是怎么接收到這些極為微弱的信號的呢？

一般情況下，我們是沒法接收到這些信號的。為了實現(xiàn)與這些宇宙深空的探測器進(jìn)行通訊，NASA建立了深空網(wǎng)絡(luò)（即DeepSpaceNetwork，簡稱：DSN），分別在美國、西班牙、澳大利亞三個地區(qū)建立了深空通信設(shè)施，三個地區(qū)的接收器剛剛好呈120度分布的布局，所以可以360度接收到來自宇宙深處探測器發(fā)回的信號，即使地球在自轉(zhuǎn)的過程中，還是可以連續(xù)與探測器進(jìn)行通訊。

當(dāng)然，360度也只能讓連續(xù)通訊成為可能，需要接收到這些微弱的信號，就必須想辦法讓這些微弱的信號“增強”，所以這些接收站都會安裝一些看起來像“大鍋”的可控拋物面天線，可以將這些微弱的信號反射到接收器，集中起來收集。其中一個可控拋物面天線是位于澳大利亞堪培拉的Deep Space Station 43（DSS-43），其寬度達(dá)到70米，NASA的科學(xué)報告指出，這一個可控拋物面天線在2020年3月就已經(jīng)開始升級，預(yù)計要到2021年1月才會完成升級。

由于Deep Space Station 43（DSS-43）可控拋物面天線是唯一能夠向旅行者2號探測器發(fā)送指令的天線，所以在升級期間，我們地球是沒法向旅行者2號探測器發(fā)出信號的。不過，這不影響旅行者2號探測器發(fā)回信號，因為其他的天線還是可以接收到旅行者2號探測器發(fā)回的信號。