飛到148.6天文單位外！最遠人造物跟人類通訊42年，靠兩種高科技

2023-03-31 16:14:20

有趣的探索新聞對於大多數人來說，他們每天都生活在地球上。有些人睜開眼睛，可以看到無盡的道路、宏偉的建築和熙熙攘攘的市中心。有些人睜開眼睛時，可以看到紅色的花和柳樹，藍色的波浪和高聳的山峰。然而，即使地球是美麗的，當他們每天面對它時，無盡而寂靜的外層空間喚起了許多人的渴望。遙遠的外太空隱藏著什麼，為什麼它如此安靜，是否有無數的天體在不停地流動？

今天，從148.6個天文單位中飛出的人造物體返回的探測數據顯示，星際空間幾乎是空的，探測到的物質由大量高能粒子組成的宇宙射線組成。因為外層空間太空，星系之間距離很遠，而太陽系中最近的恆星——半人馬座阿爾法星距離我們4.22光年，這意味著在4.22光年內，太空中幾乎沒有任何物質。也許如果你幸運的話，你可以偶爾遇到一兩個像奧羅莫這樣的「流浪者」。這個在星際空間飛行的人造物體是航海家1號，一艘不斷創造新的距離記錄的宇宙飛船。

今天，自豪的航海家1號被貼上了許多標籤，離地球最遠，最耐用，第一個進入星際空間根據美國宇航局網站上的實時跟蹤頁面，截至2020年3月11日，「旅行者1號」距離太陽222.33億公裡，相當於148.6個天文單位，這意味著太陽現在正在發光，而「旅行者1號」要到20小時35分36秒後才能接收到它。儘管距離如此遙遠，美國的深空網絡仍然與它保持著密切的聯繫，在過去的42年裡不斷接收科學數據並向它發送控制指令。有些人可能覺得難以相信和理解，但這是不爭的事實。儘管航海家1號是42年前製造的，但它搭載了兩種高科技設備，一種是超強的無線電通信系統，另一種是已經提供了42年穩定電力的核能系統。無線電通信系統有一個直徑為3.7米的高增益卡塞格倫天線，它是拋物線形的，可以用2.3兆赫和8.4兆赫的無線電信號將科學書籍數據傳回地球。地球深空網絡通過2.1赫茲的無線電信號向航海家1號發送控制指令。

雖然外層空間黑暗而空曠，但它非常適合無線電波傳播，幾乎沒有衰減。然而，在許多情況下，旅行者1號和地球之間的通訊將被切斷。例如，地球的旋轉將導致深空網絡無法接收它，並且它將受到附近無線電的幹擾。為了應對這些特殊情況，航海家1號特地帶來了一臺67兆字節的數字磁帶錄音機(DTR)，用於暫時存儲科學數據，並在另一個時間傳輸。有些人可能認為67兆字節的存儲空間很小，但在20世紀70年代，67兆字節是一個巨大的容量，而當時計算機的容量很小。沒有電源支持，

無線電系統無法工作。沒有電力，它就是廢金屬。航海家1號已經和地面的深空網絡通信40多年了。它依靠三個核電池供電。準確地說，它是三個放射性同位素熱電發電機(RTG)，每個RTG的總重量為37.7公斤，裡面有24個鈽-238氧化物球。發射開始時，鈽238衰變產生2400瓦的熱能。熱電偶裝置將熱能轉換成157瓦的電能。三個RTG設備可以提供470瓦的電能。然而，鈽238的半衰期是87.7年。加上熱電偶裝置的老化，航海家1號的電源只能支持2025年。之後，它將切斷連接，成為一個「流浪漢」