旅行者一号已经在深空孤独的旅行47年了,但就像风筝一样,那根线还一直拽在地球科学家们的手里,每天传回遥远深空的数据,因此还像个有娘的孩子,数百亿里外一线牵。
从上世纪的1990年传回最后一张照片后,NASA就遥控关闭了旅行者一号搭载的大多数科学仪器,只留下极少的几个仪器,用于收集和传回一些深空实时数据。之所以这样做,是因为其搭载的rtg(放射性同位素热电式发电机)的能量~钚238衰减导致动力不足,而深空信息传输回来随着距离增加,强度会呈平方递减,为了让其与地球老家联系的这根线拽在人类手里更长久一些,不得不为之。
人们预计,旅行者一号最终将在2025年失去所有仪器的运行能力,与地球失去联系。地球上的科学家们最后一次与旅行者互动交流是在2017年11月28日,此时旅行者一号已经独自在深空运行了40年,距离我们211亿公里。
工程师们通过深空网络经历39个多小时的电信来回传送,唤醒了旅行者一号已经沉睡了37年的轨迹修正推进器(TCM),对其10毫秒脉冲定位能力进行了测试。
这以后,由于旅行者一号的电力和深空网络接收等诸多力所不能及的原因,人类对旅行者一号将永久失去控制。此时,旅行者一号已经无力传回任何一张照片了,但依然按照人类设定的轨迹一往无前的飞去,并按部就班地每秒都在传回深空基本信息,这些信息包括速度、航向、运行状态、宇宙粒子密度等。
原来预计这些简单的信息传递还能维持到2025年,可近来旅行者一号似乎已经不堪重负,传回的数据虽然还是计算机零和一的二进制模式,但似乎被困在一个乱码循环的陷阱中,管理团队确信,那些真正的科学探测数据并没有被传送回来。
目前工程师正在试图解决这个问题,看起来希望很渺茫。
01
45年宇宙之旅
你可能听说过旅行者1号,它是美国国家航空航天局(NASA)研制的一艘无人外太阳系空间探测器,于1977年9月5日发射,部分功能截至目前依然正常运作,并持续与NASA的深空网络通信。它是有史以来距离最远的人造飞行器,也是第一个离开太阳系的人造飞行器。它曾经飞掠过木星和土星,拍摄了它们的高清照片,收集了它们的科学数据,揭示了它们的许多秘密。它还携带了一张金属唱片,记录了地球上的声音、图像和信息,希望能够与外星文明交流。它现在正以每秒17公里的速度向银河系中心前进,预计在4万年后,它将飞近另一颗恒星。它的一生,就是一场壮丽的宇宙之旅。
旅行者1号的诞生
旅行者1号是由喷气推进实验室建造的,重825.5公斤,长6.4米,宽4.6米,高3.7米,形状像一个金字塔。它配备了11个科学仪器,用于观测行星和星际空间的环境和现象。它的电源是三个放射性同位素热电机,利用钚-238的衰变产生的热能转化为电能。它的通信系统是一个直径3.7米的高增益卡塞格林天线,通过地球上的三个深空网络站发送和接收无线电波。它的计算机系统包括一个计算机指令子系统,一个姿态调节控制子系统,和一个飞行数据子系统,用于控制航天器的运行和数据的处理。它还携带了一张金属唱片,上面刻有地球上的声音、图像和信息,用于向外星文明传递我们的问候和文化。
旅行者1号的探索
旅行者1号在1980年11月12日飞掠了土星,距离土星表面最近时只有124000公里。它拍摄了土星的大气层、环和卫星的精美照片,发现了土星的剪刀状云、复杂的环结构和三个新的卫星。它还飞掠了土星最大的卫星泰坦,测量了它的大气层,发现了它的氮气和甲烷成分。由于旅行者1号选择了飞掠泰坦的轨道,它被弹出了太阳系的平面,无法继续前往天王星和海王星,而这个任务则由旅行者2号接替。
旅行者1号在1980年11月20日结束了它的主要任务,但它并没有停止工作,它继续向外太阳系飞行,探测太阳风和星际空间的环境。它在1990年2月14日拍摄了一张著名的照片,被称为“淡蓝色的小点”,它是从距离地球60亿公里的位置,回望地球拍摄的,显示了地球在太阳光芒中的微弱影像,让人感受到地球的渺小和珍贵。它在1998年2月17日超越了先驱者10号,成为了距离地球最远的人造飞行器。它在2004年12月15日穿越了太阳系的终点震波,进入了太阳圈。它在2012年8月25日穿越了太阳圈的边缘,进入了星际空间。它在2013年9月12日收到了来自星际空间的等离子体波,证实了它已经离开了太阳系。它在2017年11月28日启动了它的四个备用推进器,这是自1980年以来它们第一次工作,延长了它的寿命。
02
旅行者1号遭遇了什么问题
就拿这次出问题的旅行者1号来说,航天器上一共有三台计算机,其中包括了一个飞行数据系统。这个系统负责从航天器的科学仪器中收集信息,并将其与反应航天器状况的工程数据捆绑在一起,向地球发送。
03
旅行者1号的未来
那么未来失去与地球联系的旅行者一号就成了废物一块,生命就戛然而止了吗?no,从此它将成为真正的人类使徒行者,将在外君命有所不受,以宇宙漂流瓶的姿态,在太空中一直远征下去。它唯一的使命就是向前,向前!
它依然会忠实地执行人类为它设定的航向,携带着人类赋予的使命,以每秒约17公里的速度朝着银河系中心飘去。一万七千多年后将穿越太阳引力圈;七万四千多年后将到达距离我们最近的恒星比邻星系统;四亿五千八百万年后将飘过银河系中心。如果不被银心那个四百二十万颗太阳质量的黑洞吞噬的话,就会一直飘下去。
可能有朋友会说,旅行者一号在太空中不可能存在这么久,早就会灰飞湮灭了;或者说它不可能以这种速度一直飘下去。这种说法并不科学,因为太空中有两个条件让旅行者一号寿命超长,速度也不会衰减,这就是极度真空和无引力牵制。
科学家们认为,旅行者一号在太空中如果不发生被陨星碰撞等意外的话,将会永久的漂流下去,十亿年后,携带的金色唱片和钻石唱针还会完好如新,如果被外星人捕获且有足够智慧解码的话,就能够从唱片中了解到地球的一切,包括世界各种动物的鸣叫和人类的语言与歌声,包括孩子出生的呱呱哭声和中国人一家子团员吃饭的场景。
外星人还能够知道这艘飞船从银河系哪个方位出发,在太空漂流了多少年。因为旅行者一号上有方位坐标,还携带了一块铀238,这种放射性元素的半衰期为44.68亿年,只要检测一下铀238的存量,就知道旅行者一号出发了多少年。
随着人类科技的进步,将会有越来越多的飞船承载着人类梦想飞向星际,现在已经有先驱者十号和十一号;旅行者一号和二号;新视野号(又叫新地平线号)等五艘无人飞船完成太阳系探测任务后,飞往太阳系外。这五艘飞船都由NASA发射,相信不久的将来会有中国发射的飞船代表人类飞往深空。
但目前飞得最好最远的就是旅行者一号,我们衷心祝福它一路走好。