1977年9月5日,美国国家航天航空局发射了旅行者一号,如今48年过去,在2024年六月,NASA宣布旅行者一号推进器故障已经修复完毕,它已飞抵240亿公里外的星际空间,成为人类史上距离地球最远的人造物体。它的命运是什么?今天小编就带领大家解密旅行者一号的身世。
旅行者一号的任务,是利用20世纪中末期175年一遇的“四星连珠”行星排列,一次性探测木星、土星、天王星和海王星。1979年它近距离拍摄了木星大红斑,发现了木卫一(木星四颗大卫星之一)上的活火山;1980年它拍摄了土星光环结构,意外发现了土卫六上存在液态甲烷湖泊与稠密大气层。
然而因土卫六引力干扰,探测器偏离黄道面,偏离了轨道,错失天王星与海王星探测机会,却意外踏上飞出太阳系的旅程。
意识到旅行者可能再也无法返回,NASA在1990年情人节向旅行者一号发出指令,在60亿公里外拍摄了传世之作《暗淡蓝点》——地球仅占图中0.12像素,成为人类宇宙谦卑意识的象征。
此外,它还兼任着文化的使命,旅行者一号携带的直径30cm镀金铜盘,刻录了55种语言问候(含粤语“各位好吗?”);90分钟地球自然声(海浪、鸟鸣、婴儿啼哭);以及人类DNA结构图与太阳系位置坐标。企图与地外生物取得联系,或使人类文明永续留存。
科学家霍金曾警告此举实在危险,但实际可能性微乎其微:探测器被外星文明发现的概率低于十亿分之一。
旅行者一号的核心动力是衰变驱动的永动电池:它相当于3台放射性同位素热电发电机(RTG),它的原理是利用钚-238在太空中的衰变热发电,初始功率为470瓦,随着时间的推移逐渐功率降低,截止到2025年剩余功率约250瓦,几乎每年递减4瓦。
旅行者一号为了节省能耗,自从2010年起陆续关闭了相机、光谱仪等设备,2025年仅保留宇宙射线探测与基础通信功能,预计2030年彻底失联。
难道不能用太阳能吗?答案是不能。太阳系外侧光照强度仅是地球的0.025%,若依赖太阳能,旅行者一号的电池板面积大概要超过足球场,才能获得需要的能量——核能是深空唯一选择。
旅行者一号有着3.7米高的增益天线:形似“卫星锅”,能将20瓦的微弱信号(相当于冰箱灯泡)聚焦成束发射。但是宇宙磁场强悍混乱,要想将信息传回地球,旅行者一号一定有超强的抗干扰能力:
X波段传输,避开宇宙噪声;引用当时最先进的纠错编码技术,让天体就算丢失30%信号,数据仍可复原;恒星追踪器锁定太阳方位,陀螺仪维持天线定向,使旅行者几乎达到了0.1°的精度指向。
旅行者一号永不迷航,因为它实现了完全的自主导航,使用三轴稳定系统,陀螺仪感知姿态,16台肼推进器调整方向。2014年,主推进器因加热器故障停用,一直到2024年工程师远程激活备用加热器,才成功化解燃料管堵塞危机——指令单程传输需22小时,修复误差仅百万分之一秒。
现如今,旅行者一号已经进入了能源耗尽倒计时,科学家预计2025-2030年,旅行者一号核电池输出功率跌破仪器阈值,科学任务终止。2035年后,它的信号彻底消失,成为漂流在星际间的天体。
旅行者一号的48年超期服役,诠释了五大航天法则:
1. 冗余设计:关键系统均配备双备份(如计算机、推进器);
2. 远程可控:2024年软件补丁修复2.3亿公里外故障,创远程维修纪录;
3. 能源管理:钚-238衰变供能模式成为深空探测黄金标准(如火星车毅力号);
4. 宇宙尺度认知:飞行48年没见到另一发光体,重塑人类对空间距离的理解;
5. 文明延续象征:即使人类消失,铜盘仍承载文明火种,在星际间永恒漂流。
旅行者一号在48年间零件渐次休眠,唯探索精神永不熄灭。当2030年最后一个信号灭于深空,它将继续留在人类能探索的最远距离等待被超越。正如项目科学家埃德·斯通所言:“它已成为恒星的一部分,替人类凝视我们终将抵达的远方。”这颗承载文明野心的“暗淡蓝点”,终将证明:即使宇宙荒芜,人类曾勇敢向黑暗抛出自己的答卷。
更新时间:2025-08-05
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