2011年2月,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)旅行者一號(hào)已經(jīng)飛到了太陽(yáng)系邊緣,確切的位置是太陽(yáng)系和星際空間的過(guò)渡區(qū)。
更令人驚訝的是,旅行者一號(hào)是NASA在1977年9月5日發(fā)射的,該航天器距離地球約233億公里,距今時(shí)隔近50年,但旅行者一號(hào)仍然在跟地球聯(lián)系。
這到底是如何做到的?
簡(jiǎn)單了解下“旅行者一號(hào)”的軌跡
1977年9月5日,美國(guó)宇航局發(fā)射旅行者一號(hào),2年后抵達(dá)木星附近,看到了木星背陽(yáng)面的極光。
在順利借助木星引力助推后,旅行者一號(hào)于1980年成功抵達(dá)土星附近,對(duì)土星環(huán)、大量衛(wèi)星進(jìn)行了近距離觀(guān)測(cè),特別是土衛(wèi)六,期間旅行者一號(hào)向地球傳回了萬(wàn)余張彩色照片。
不過(guò)后來(lái)由于受到引力影響,導(dǎo)致旅行者一號(hào)偏離了原先設(shè)計(jì)的路線(xiàn),NASA決定將探索天王星、海王星的任務(wù)交給旅行者二號(hào)。
也就是說(shuō),在拜訪(fǎng)完木星和土星后,旅行者一號(hào)的任務(wù)已經(jīng)完成了,就這樣,它在太陽(yáng)系開(kāi)始了漫長(zhǎng)的漂泊之旅。
2011年2月,旅行者一號(hào)抵達(dá)太陽(yáng)系邊界,如果按照這個(gè)速度,它可能會(huì)在數(shù)萬(wàn)年后從星際空間抵達(dá)下一個(gè)恒星系。
旅行者一號(hào)是如何跟地球保持聯(lián)系的?
旅行者一號(hào)是人類(lèi)目前發(fā)射的距離地球最遠(yuǎn)的星際飛船,數(shù)值大概233億公里,并且發(fā)射年份距離近50年,它是如何跟地球保持聯(lián)系的?
1.陀螺儀和拋物面天線(xiàn)
旅行者一號(hào)配備了20世紀(jì)70年代最高精度的陀螺儀,能有效保障它的天線(xiàn)方向精準(zhǔn)對(duì)著地球。
此外,為了提高穩(wěn)定性,NASA給旅行者一號(hào)安裝了一個(gè)直徑達(dá)到3.7米的拋物面碟形天線(xiàn),形狀像極了一口大鍋。
2.穩(wěn)定的無(wú)線(xiàn)電通訊
無(wú)線(xiàn)電通訊的原理是將聲音、文字、圖像及其他內(nèi)容以電信號(hào)的形式調(diào)制在無(wú)線(xiàn)電波上,其中包含的信息量和頻率相關(guān)。
旅行者一號(hào)的通信頻率為2.3GHZ或8.4GHZ,頻率越高每秒發(fā)送的信號(hào)低電平和高電平信號(hào)就越多,包含的信息量自然就越大。
3.深空網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)
NASA在全球設(shè)立了三個(gè)“地球暗室”,是深空網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的控制室。
深空網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)由大量類(lèi)似射電望遠(yuǎn)鏡的大鍋組成,共同構(gòu)成了一個(gè)名為“深空網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)”的天線(xiàn)陣列,分別設(shè)立在美國(guó)(加州)、西班牙(馬德里)和澳大利亞(堪培拉),彼此之間的地球表面角度為120°,目的是排除通訊盲區(qū),更穩(wěn)定接收來(lái)自深空旅行者一號(hào)傳來(lái)的訊息。
由于旅行者一號(hào)距離地球超過(guò)223億公里,在航天器發(fā)出信息后的20小時(shí),我們才能收到,并且信號(hào)十分微弱。
旅行者一號(hào)發(fā)出的無(wú)線(xiàn)電波抵達(dá)地球時(shí),輻射強(qiáng)度僅有4.17×10^-26 W/m^2,簡(jiǎn)單的說(shuō),地球接收到的信息十分微弱,僅有最初的63萬(wàn)億億分之一。
4.核同位素電池
常見(jiàn)的電池有鋅錳干電池、鋰電池、鎳氫電池、鉛酸電池等,例如我們騎行的電動(dòng)車(chē),每隔3~5天就要充一次電,很顯然,這樣的電池不足以支撐旅行者一號(hào),所以NASA采用的是核電池。
旅行者一號(hào)共配備三個(gè)放射性同位素?zé)犭姲l(fā)生器,放射源為钚-238,原理很簡(jiǎn)單,在钚衰變時(shí)會(huì)釋放熱量,接著熱量轉(zhuǎn)化為航天器的電源。
三個(gè)核電池被安裝在旅行者一號(hào)吊桿上,在任務(wù)之初,核電池的初始輸出約為470瓦,不過(guò)隨著時(shí)間的推移,功率在慢慢下降,1997年已經(jīng)下降到335瓦。
值得一提的是,旅行者一號(hào)的電池即將在2025年耗盡,也就是說(shuō),此后,我們將無(wú)法繼續(xù)收到來(lái)自旅行者一號(hào)的信息,它最終漂泊到哪里我們不得而知。
擔(dān)憂(yōu)
自從人類(lèi)進(jìn)入文明社會(huì)以來(lái),我們一直在仰望星空,宇宙中是否存在其他外星文明?
雖然旅行者一號(hào)的任務(wù)是探測(cè)木星和土星,但同時(shí)它也攜帶了一張銅制鍍金磁盤(pán)唱片,里面不僅有地球文明的大量信息,還有太陽(yáng)系和周?chē)}沖星的精確位置,可以說(shuō),如果外星文明捕獲旅行者一號(hào),解讀出唱片里的內(nèi)容,他們將發(fā)現(xiàn)地球文明的存在。
起初,科學(xué)家此舉是出于友好目的,但進(jìn)入21世紀(jì)后,越來(lái)越多的網(wǎng)友開(kāi)始感到擔(dān)心,在浩瀚無(wú)際的宇宙中,外星文明肯定是存在的,我們之所以沒(méi)有被發(fā)現(xiàn),或許是因?yàn)榈乩砦恢秒[蔽,而唱片里的內(nèi)容,卻暴露了太陽(yáng)系和地球的精準(zhǔn)坐標(biāo),實(shí)在不免讓人擔(dān)憂(yōu)!
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