导读 飞行了近半个世纪、离地球最远的人造物体,旅行者1号,最近接连传来两条消息:9月,它完成了一次代号“大爆炸”的省电改造;10月,它突然失联,48小时后又自己恢复了联系。而在11月18日,它将抵达一个历史性的里程碑,距地球1光日。
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这张图片拍摄于1977年4月27日,展示了位于南加州NASA喷气推进实验室的25英尺太空模拟器热真空舱中的一艘旅行者号探测器。图源:NASA/JPL-Caltech
旅行者1号近况
▶ 发射:1977年
▶ 距地球:约240亿公里(160亿英里)
▶ 速度:约61155公里/小时
▶ 9月:完成“大爆炸”省电改造
▶ 10月18~19日:失联;10月20日恢复联系
▶ 11月18日:抵达1光日距离
01 电力在一点点耗尽
旅行者号靠放射性同位素热电发生器供电,把衰变中的钚释放的热量转换成电能。
问题是,钚在不断衰变,两艘探测器每年都会损失大约4瓦的电力。
发射近半个世纪后,旅行者号的电力余量已经所剩无几,团队只能不断关闭非必要的设备和系统来省电。
近几年,电力不足已经迫使团队关掉了两台科学仪器。
阶段
科学仪器
1977 年发射时
10 台专用科学仪器
行星飞掠之后
部分仪器关闭
研究日球层外缘时
保留部分仪器继续工作
近年
因电力不足又关闭了 2 台
02 “大爆炸”:一次精密的“换心手术”
9月初,工程师们成功关闭了旅行者1号上的3个设备,换上了3个功耗更低的替代设备。
这项省电行动被昵称为“大爆炸”(Big Bang)。大约6周前,团队已经在旅行者2号上完成了同样的替换。
为什么叫“大爆炸”? 因为这次替换必须同时完成。这6个设备(关掉的3个和换上的3个)负责让探测器在冰冷的太空中保持足够的温度。只有一次性把3个全部换掉,才能既降低旅行者1号的耗电量,又确保热量在探测器上正确分布。
这次改造的意义在于:旅行者1号剩下的科学仪器能比原先预期工作得更久。
如果没有“大爆炸”,团队最早在2027年夏天就得再关掉旅行者1号的一台仪器。
03 它们正在研究的,是星际空间
那些保留下来的仪器,原本用来研究日球层的外缘区域——日球层是太阳制造的一个由粒子和磁场构成的“气泡”。
如今,两艘旅行者号已经飞出日球层,进入了星际空间。它们是人类唯一直接探测过这片区域的航天器。
— 每多开一天仪器,就多一天来自星际空间的第一手数据 —
04 48小时的失联
然而,在2027年夏天之前,团队还得随时准备应对更多意外——就像最近这次。
时间
发生了什么
10月18日
深空网按计划尝试联络,没有检测到信号
10月19日
24小时后再次尝试,仍然没有信号
10月20日
又过了24小时,信号重新出现,此后一直保持联系
负责联络的是NASA的深空网,分布在全球三处站点的大型天线,用来与月球及更远处的航天器通信。
而旅行者1号此时距离地球约240亿公里。
值得一提的是,信号是在团队发送排查指令之前,自己恢复的。
05 它自己“救了自己”
工程师们仍在调查失联的原因。目前已经查明:一组推进器下线了,备用推进器自动启用。
这种切换是预先编好的程序:一旦探测器的计算机发现正在工作的推进器有异常,就会自动切换。
这种自动响应叫做“故障保护”。它会让探测器进入安全、稳定的状态,暂停正常工作,给工程师们留出时间诊断问题、采取行动。
“这是我们第一次看到探测器做出这样的举动。但任务到了这个阶段,我们也必须预料到意外。很高兴能和旅行者1号重新取得联系,我们迫切想弄清楚到底发生了什么。”
—— Kareem Badaruddin,NASA喷气推进实验室旅行者任务经理
06 11月18日:距离地球“1光日”
在调查继续的同时,旅行者1号正以每小时61155公里的速度,飞向一个重要的里程碑:
11月18日
这个飞得比任何人造物体都远的探测器,将距离地球
258.9亿公里(160.9亿英里)
相当于光走一整天的距离——1光日
这意味着:从地球发出的无线电信号要24小时才能到达它,它的回复又要24小时才能传回来。
“如果你想跟旅行者号说声‘你好’,你得先把消息发出去,然后回家,等上两天,才能收到它的回复。”
—— Suzanne Dodd,NASA喷气推进实验室旅行者项目经理
当然,越过“1光日”的那一刻,探测器不会察觉到周围环境有任何变化,船上也不会发生任何事情。
这个里程碑的意义在于:它让我们看到宇宙有多么浩瀚,也看到了人类最遥远的探索者有多么坚韧。
07 写在最后
一台1977年出发的探测器,电力每年少4瓦,仪器一台台关闭,偶尔还会“失联”让地球上的人捏一把汗。
但它依然在飞,依然在把星际空间的数据传回家。
— 说一声“你好”,要等两天——这是人类走得最远的一次 —
11月18日,让我们一起记住这个日子。
参考
https://science.nasa.gov/blogs/voyager/2026/10/29/nasas-voyager-1-conserves-power-resolves-brief-communications-pause/
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