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大家知道以下這張圖片里標(biāo)注的小藍(lán)點(diǎn)是什么嗎？正是咱們的地球。 這是美國宇航局和噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室使用全新的圖像處理方法，復(fù)原和改進(jìn)的一張照片。它是旅行者一號(hào)于1990年2月拍攝的，那時(shí)候它距離地球大概64億公里。  暗淡藍(lán)點(diǎn) 如今時(shí)光荏苒，旅行者一號(hào)已經(jīng)在太空中飛行40多年了，與我們之間相隔的距離也增加到了約233億公里。那么，與人類已經(jīng)相隔甚遠(yuǎn)的旅行者一號(hào)，為何還沒有失聯(lián)，依舊能與地球保持通訊呢？  旅行者一號(hào) 旅行者一號(hào)的旅程首先讓咱們一起來回顧一下旅行者一號(hào)的宇宙驚奇之旅。 大家都知道，上世紀(jì)在美蘇冷戰(zhàn)的背景下，太空競(jìng)爭(zhēng)顯得異常激烈，在這種背景下，許多耗資重大的航天計(jì)劃都變成了現(xiàn)實(shí)。 這之中最“燒錢”的恐怕就是大家都熟悉的阿波羅探月了，不過除了它以外，剩下的探測(cè)器也很費(fèi)錢，諸多探測(cè)器加在一起的錢也不是個(gè)小數(shù)目。 在1967年時(shí)，噴氣動(dòng)力實(shí)驗(yàn)室的航天工程師蓋瑞·弗蘭德發(fā)現(xiàn)了一個(gè)好機(jī)會(huì)，這個(gè)機(jī)會(huì)是當(dāng)十年以后，土星、木星、天王星等行星的相對(duì)位置，可以讓地球探測(cè)器實(shí)現(xiàn)“借力飛行”，就和大家在《流浪地球》當(dāng)只能怪看到的引力彈弓差不多。讓人造飛行器借助天體的引力來加速，以此節(jié)約飛行所需能量。  探索軌跡 就這樣“旅行者兄弟”誕生了，它們肩負(fù)著不同的任務(wù)于1977年先后啟航，開始了自己的冒險(xiǎn)之旅。 旅行者一號(hào)的主要目標(biāo)是木星、土星、土星的衛(wèi)星以及土星環(huán)，它每造訪一個(gè)天體，都會(huì)使用自帶的高分辨率相機(jī)為其拍照。這些照片，為人類帶來了視覺盛宴。  旅行者一號(hào)拍到的木星 到了1990年時(shí)，旅行者一號(hào)的任務(wù)圓滿完成后，科學(xué)家為了節(jié)省能源就關(guān)閉了它的相機(jī)，并在這之前讓它拍下了咱們上文中提到的那張“暗淡藍(lán)點(diǎn)”，這是它在朝著遠(yuǎn)方狂奔之前，最后一次回望地球。 那么，如今已經(jīng)離人類更遙遠(yuǎn)的旅行者一號(hào)有沒有失聯(lián)？它是通過什么依舊與我們保持聯(lián)絡(luò)的呢？ 為何能與地球保持通訊？從科學(xué)家公布的相關(guān)數(shù)據(jù)來看，旅行者一號(hào)可能到2025年就要與人類徹底斷聯(lián)，變成一個(gè)流浪探測(cè)器了。不過在這之前，已經(jīng)風(fēng)燭殘年的它依舊能夠與我們保持短暫的聯(lián)絡(luò)，傳遞回一些信息。  仍與地球保持聯(lián)絡(luò) 在許多人看來，這已經(jīng)不是“跨地通訊”了，快要進(jìn)展到“跨系通訊”了，畢竟如今的旅行者一號(hào)已經(jīng)飛出了日球?qū)禹?/strong>，脫離了太陽風(fēng)的影響，常常被人稱為飛出了太陽系。 能保持這樣的穩(wěn)定聯(lián)絡(luò)，只能依靠無線電通信手段。因此，旅行者一號(hào)身上裝有的高頻段通訊設(shè)備就顯得尤為重要了，在通訊頻率為8.42赫茲的頻段下，不僅能保證傳播信息，受到的干擾也比較小。  無線電通信手段 除此之外，大家應(yīng)該能夠看到旅行者一號(hào)身上那根長(zhǎng)長(zhǎng)的天線，這根天線正是高增益天線，它不僅可以增強(qiáng)信號(hào)，還可以在“導(dǎo)航裝置”陀螺儀的指引下，將天線一直對(duì)著地球這一方。  長(zhǎng)長(zhǎng)的天線 當(dāng)然，僅僅旅行者一號(hào)付出努力還不夠，地面為了能夠接收它的信號(hào)，還要擁有強(qiáng)大的測(cè)控網(wǎng)。NASA的絕大多數(shù)深空探測(cè)任務(wù)，都會(huì)使用到位于西班牙、美國加利福尼亞及澳大利亞的深空測(cè)控網(wǎng)，來發(fā)送指令接受信息，同時(shí)監(jiān)測(cè)旅行者一號(hào)的狀態(tài)。
 深空測(cè)控網(wǎng) 值得一提的是，雖然使用了最佳的頻段，還有諸多輔助設(shè)備，但是由于相距223億公里確實(shí)有些遠(yuǎn)，所以有時(shí)候信號(hào)會(huì)在半路有所缺失，或者在地面接收到的信號(hào)異常的弱。 在這種情況下，科學(xué)家就會(huì)使用比地面站面積大千倍的拋物面天線來聚焦接收信號(hào)，并且為了提高其靈敏度還會(huì)特別維持低溫。  使用衛(wèi)星輔助 所以，雖然知道旅行者一號(hào)已經(jīng)時(shí)日無多，但是為了得到更多的來自星際空間的數(shù)據(jù)，科學(xué)家依舊會(huì)在計(jì)劃的時(shí)間內(nèi)與它建立聯(lián)系。 而如果大家有幸到美國宇航局噴氣動(dòng)力實(shí)驗(yàn)室，這個(gè)旅行者一號(hào)誕生的地方游覽時(shí)，你會(huì)發(fā)現(xiàn)研究人員正在維護(hù)一些看起來和這個(gè)時(shí)代脫節(jié)的機(jī)器，這就是用來與它們保持聯(lián)絡(luò)的東西。  噴氣實(shí)驗(yàn)室慶祝旅行者飛行40年的海報(bào) 實(shí)際上，科學(xué)家根本沒想過要讓旅行者一號(hào)飛這么遠(yuǎn)，甚至肩負(fù)起探索星際空間的重任。早在1990年順利完成任務(wù)后，旅行者一號(hào)本就該退休了。 后來這30多年的探索，都是它在“加班”。不過它在后來發(fā)送回來的有關(guān)日球?qū)禹數(shù)男畔ⅲ€是為宇宙探索做出了極大的貢獻(xiàn)。
 傳回了日球?qū)禹數(shù)臄?shù)據(jù) 那么，旅行者一號(hào)在徹底與人類失聯(lián)之后，會(huì)迎來怎樣全新的“人生”呢？它的兄弟探測(cè)器旅行者二號(hào)，也會(huì)與我們失聯(lián)嗎？ 旅行者兄弟的未來在旅行者一號(hào)成功飛出日球?qū)禹斨螅?strong>旅行者二號(hào)也隨之離開，雖然從方向上來看它們已經(jīng)完全錯(cuò)開了，但是看在身處同一片星際空間的份上，依舊當(dāng)它們是在繼續(xù)作伴吧。 相互作伴的旅行者兄弟 根據(jù)主持該探測(cè)計(jì)劃，操縱旅行者兄弟在宇宙中游走的艾德·斯通表示，旅行者一號(hào)每年依舊會(huì)向前飛行很遠(yuǎn)的距離，在這種情況下它的信號(hào)會(huì)變得越來越弱。 因?yàn)槠渥詭У念挟a(chǎn)生器放射性衰變只能供給315瓦的電量，而這種電量每年都會(huì)衰減4瓦甚至更多。 艾德·斯通 在這種情況下，他們已經(jīng)從2007年開始，先后關(guān)閉了多個(gè)系統(tǒng)用來節(jié)省用電。而這也無法阻擋該探測(cè)器的衰敗之勢(shì)，預(yù)計(jì)到2025年的時(shí)候，旅行者一號(hào)的電量就將完全耗盡。 到那時(shí)，它會(huì)帶著金色唱片在星際空間中漂流，直到等到一位“太空有緣人”撿到它，一睹人類文明的模樣。 搭載的金色唱片 至于它的兄弟探測(cè)器旅行者二號(hào)，由于裝有的電池能源和它是同款，所以也會(huì)在未來與我們失聯(lián)。不過它飛得沒有旅行者一號(hào)遠(yuǎn)，截至2020年，旅行者二號(hào)和地球之間的距離大概為187億公里。 并且由于此前澳大利亞的深空測(cè)控網(wǎng)和站點(diǎn)進(jìn)行維修升級(jí)，旅行者二號(hào)就已經(jīng)與地球斷聯(lián)，直到半年左右，人們?cè)俣认蚱浒l(fā)送指令，然后經(jīng)過了34小時(shí)48分鐘的等待，才收到它的回復(fù)。 從目前的情況來看，旅行者二號(hào)斷聯(lián)的時(shí)間可能會(huì)稍晚一些。 旅行者二號(hào)拍到的土星環(huán) 值得一提的是，在旅行者二號(hào)的身上也搭載著金色的唱片，里面錄有地球之音，不僅有各國的問候語還有相關(guān)的名曲。 除此之外，里面還存著一些有關(guān)人類和地球文明的照片。這張唱片可以在太空中保留10億年之久，換句話說就算未來人間已經(jīng)滄海桑田，地球已經(jīng)換了數(shù)代生物，這張唱片依舊會(huì)跟著探測(cè)器久久的漂流在宇宙之中，訴說著人類的過往和傳奇。 人類文明 當(dāng)旅行者一號(hào)和旅行者號(hào)二號(hào)斷聯(lián)數(shù)年之后，人們可能就會(huì)將它們淡忘。但是設(shè)計(jì)者卻表示，這兩個(gè)探測(cè)器既然決定前往星際空間，那就注定是孤獨(dú)的。 所以他們才會(huì)在這些探測(cè)器的照片上寫下這樣一句話，“每當(dāng)人們不再關(guān)注我，我就假裝自己離開了太陽系?！?/strong> 旅行者一號(hào)的目標(biāo)是離開太陽系 |
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