46年飞行238亿公里 至今还没失联的旅行者一号 有啥黑科技

安装了直径为3.7米的卫星天线、建立了深空网络系统（DSN）等。在我们周围的宇宙中，有两个特殊的旅行者，它们与地球的距离已经超过了238.76亿公里和198.3亿公里。这就是旅行者一号和旅行者二号，它们的轨迹和地球的实时距离一直在一个专属网站上被记录着。这两个探测器的飞行距离如此遥远，但NASA却能够与它们保持联系，不论是在发射的1977年还是如今的2023年，旅行者系列探测器从未失联过。

一般常识告诉我们，通信难度随着距离的增加而增加。要在超长距离上保持通信，有两个方法：一是增大发射端的功率，二是提高接收端的灵敏度。因此，在设计旅行者探测器时，NASA首先为它们安装了直径为3.7米的卫星天线。这些巨大的天线看起来就像农村用的大卫星锅，确保了稳定的发射和接收能力。

为了接收旅行者探测器从百亿公里外发送回来的数据，NASA的工程师们在全球各地建立了深空网络系统（DSN）。这个系统由若干直径数十米的射电望远镜组成，它们均匀地分布在全球各个地区。即使地球自转，也不会导致探测器失去联系。

尽管旅行者探测器配备了高功率天线，并且地球上建立了深空网络系统，NASA仍然无法保证通信信道的畅通，因为宇宙中存在着大量的杂波。

为了克服这个问题，必须使探测器的通信频段绕过大部分固有频段。这样一来，探测器的发射功率就不需要很大，信息就能够畅通地传送到地球上，然后由深空网络系统放大数百万倍，并交由NASA的科学家们进行分析。

目前，NASA正在升级位于澳大利亚的深空网络系统，以确保将来能够继续与旅行者一号和二号保持联系。这两个探测器已经飞出了日球层，除了为它们提供支持外，升级后的深空网络系统还能为其他深空探测器提供支持。例如，日本的隼鸟二号就是依靠深空网络系统保持联系，并成功降落在小行星上的。

根据NASA科学家的估计，尽管旅行者一号和二号目前还没有失联，但它们并没有携带太阳能电池板，而是依靠核动力电池提供能源。因此，在发射46年后的今天，它们的能源已经接近耗尽。尽管探测器上可以关闭一些科学设备来节省能源，但最迟到2030年，旅行者一号和二号将完全失去电力，并彻底与地球失去联系。

届时，旅行者一号和二号将继续飞行，但它们将成为宇宙中的孤独旅行者，不再与地球通信。虽然它们的旅程将继续进行，但我们将无法再接收到它们的数据和信息。

旅行者一号和二号的探测任务被设计为长期探索太阳系外层空间的目标。它们曾经飞掠过木星和土星，并继续向外行驶。这两个探测器携带了黄金唱片，上面记录着地球上的音乐、声音和图像，旨在向潜在的外星文明传递地球的文化和存在。

旅行者探测器的飞行成就和黑科技的运用令人惊叹。它们的持续通信与地球的连接，是一项巨大的工程壮举。它们的飞行不仅提供了宝贵的科学数据，还展示了人类的技术能力和勇气，超越了我们对宇宙的边界。

随着旅行者一号和二号的能源逐渐耗尽，它们的使命即将结束。它们将成为人类历史上最遥远的人造物体，永远漂浮在宇宙中，见证着时间的流逝。旅行者探测器将永远留在我们的回忆中，作为人类勇往直前的象征，以及对宇宙的无尽探索的见证。