旅行者|失控7个月,飞了188亿公里旅行者2号传回两个字,究竟怎么了?
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美国宇航局1977年发射的旅行者2号航天器 , 目前已离开太阳系 , 进入星际空间 , 距离地球约188亿公里 。 不过自今年三月以来 , 旅行者2号就已实际失去控制 , 但它自己却不知道 , 还在莺歌燕舞地快乐赶路 , 希望在电池2025年完全失效之前 , 为人类发回更多的信息 。
一个深空中的探测器 , 失去控制长达8个月 , 在很多人看来完全是不可想象的事情 , 这究竟是怎么回事呢?
旅行者2号和1号是美国宇航局的双子探测器 , 1977年8月到9月 , 两艘飞船间隔16天 , 先后离开地球 , 向着两个不同的方向进发 。 在相继完成探测任务后 , 旅行者1号已冲出日球层顶 , 离开太阳系 , 飞向银河系中心 。 率先出发的旅行者2号反而速度慢一点 , 但也飞出了太阳系 , 在星际空间四处打望 , 希望能发现点什么奇怪的东西 , 好向人类发回报告 。
很多人不明白 , 两艘飞船已高速飞行了40多年 , 离地球两百亿公里左右了 , 究竟是如何与地球保持联系 , 并传回数据的呢?
【旅行者|失控7个月,飞了188亿公里旅行者2号传回两个字,究竟怎么了?】看看两艘飞船的形状你就知道了 , 旅行者1、2号最大的特征就是两口巨大的“圆锅” , 直径达3.7米 , 学名叫高增益天线 , 用来接收和发送信号 。 这其中还有个可怕的花絮 , 旅行者2号率先出发的时候 , 地面人员竟然忘了传送一个至关重要的启动代码上去 , 导致旅行者2号上关键的高增益天线没有启动 。 这个问题如何解决的呢?幸好航天器上还有低增益天线 , 地面人员最终与其取得联络 , 重新启动了高增益天线 。
但两艘飞船都飞了这么远 , 稍微有点偏差 , 就无法对准地球的方向 , 也没办法传输信号啊 。 所以两艘飞船上还有精度非常高的陀螺仪 , 可以借此精确修正天线方向 , 使之在非常遥远的距离上也能对准地球 。
飞船上的装备倒是非常精良 , 武装到了牙齿 , 那么地球上如何接收信号呢?这要求就更高了 , NASA有一个深空网络(DSN) , 位于美国加州的巴斯托 , 西班牙的马德里 , 澳大利亚的堪培拉 , 每个地方都有一座70米口径的巨大碟型天线——相当于碟面可转动的射电望远镜 , 以及直径34米或更小的数座天线 , 在地球上每120度区域就设置一个 , 可以全天候对太空活动进行监控和通信 , 向探测器发送指令并接收数据 。 光是维护这三个天文台 , 每年就是一笔巨大的开支 , 而且正好在地球上相隔120度的3个地方建监控设施 , 可见NASA的人缘还是不错的 。
旅行者号的数据就是由这三个天文台接收的 , 向旅行者号传送指令也要由70米口径的天线来完成 。
然而旅行者2号比较独特 。 1989年它飞过海王星卫星海卫一Triton的北极时 , 由于已是太阳系最后能造访的天体 , 科学家们不再考虑飞行轨迹 , 将其轨道调校得更靠近海卫一 , 导致其相对于行星盘面向南偏转 , 从此就朝着这个方向一条路走到黑地飞下去 , 到现在它已经位于遥远的南方 , 北半球的两个深空站已无法和它联系 , 只有南半球澳大利亚的70米口径天线DSS43 , 有足够强大的发射机天线可以向它发送指令 。
但屋漏偏遭连阴雨 , 在每天能够和旅行者2号联系的时间大大缩短的同时 , 由于DSS43天线已经运行了近50年 , 各种设备已经老化或过时 , 需要对发射机进行升级 , 以保证未来其它任务的需要 , NASA不得不在今年3月开始对其进行维护升级 。 因此从三月份开始 , 旅行者2号实际就已经完全失控 , 只能靠自己飞行了 , 好在另外几座34米口径的天线还可以接收它传回的信息 。
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