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糟糕!199億公里外,旅行者2號突然失聯了
2023/08/01

你可能對旅行者2號很熟悉了,這是人類發射的離地球最遠的飛船之一,目前距我們199億公里。但最近,美國宇航局(NASA)的一次神操作,卻讓他們和旅行者2號失去了聯系。

旅行者2號是1977年發射的一艘無人星際探測器,是第一艘訪問了太陽系四大外行星(木星、土星、天王星和海王星)的航天器,目前已經離開了太陽系,進入了浩瀚無垠的星際空間。

今年7月18日,旅行者2號剛剛超越比它早5年發射的先驅者10號,成為離太陽第二遠的飛行器。然而就在3天后的7月21日,NASA向旅行者2號發送了一系列計劃中的指令,卻無意中導致其天線轉到了偏離地球2度的角度,無法再和地球進行通信聯系,旅行者2號失聯了!

有人可能會想,這有什麼關系呢?僅僅2度,怎麼會影響通信呢?要不再發一個指令,讓它轉回來不就行了嗎?

關于再發一個指令,屬于腦筋急轉彎的問題,我們就不過多討論了。但偏差2度如何會導致失聯,我們就需要了解一下旅行者2號是如何和地球通信的了。

簡單來說,旅行者2號距離地球非常遙遠,普通的無線電信號是根本無法到達的,NASA為此專門建設了一個叫做深空網絡(DSN)的特殊裝置來與發射到遙遠太空的飛船保持聯系。

深空網絡由三個分布在地球不同地區的大型天線陣組成,分別位于澳大利亞的堪培拉、美國加利福尼亞州的戈爾德斯通和西班牙的馬德里,在地球表面相隔120度左右,這樣就可以確保飛船任何時候都可以與至少一個天線陣通信。

深空網絡不僅用于與旅行者2號通信,還用于與其他許多太空任務通信,比如火星探測器、木衛二探測器、新視野號等等。深空網絡可以向這些探測器發送指令和數據,并從它們那里接收科學數據和狀態信息。

深空網絡中最重要也最強大的天線是堪培拉的DSS43,是世界上唯一能夠向旅行者2號發送指令的天線。這是因為旅行者2號在1989年飛越海王星時,為了能夠近距離觀察海王星的衛星特里同(Triton),不得不改變飛行方向,偏離了太陽系所在的平面,只有南半球的DSS43才能夠與它保持聯系。

這些天線都很巨大,DSS43的直徑高達70米,還要能夠全方位轉動,你想想要把一個足球場轉來轉去,你就知道難度有多大了。

之所以需要如此強大的天線,是因為飛船的天線無法設計得很大,距離地球越遠,發回來的信號就越微弱,只能加大地球上天線的尺寸。而如果再不精確對準的話,就更沒有辦法收到了。

所以只要稍微有所偏離,天線就無法向旅行者2號發送信號,也無法接接收信號了。

事實上這不是旅行者2號第一次和地球失聯,2020年堪培拉DSS43的主要部件進行維護,更換發射機,就不得不中斷了8個月。不過那一次NASA用堪培拉深空網絡的3個較小的天線,組成了一個陣列,可以接收旅行者2號送回來的信號,所以旅行者2號雖然收不到地球的信號,還是能夠感到一些溫暖的。

但這次直接偏離了2度,雙向通信都斷了,旅行者2號從此就只能一個船,孤獨地去流浪了嗎?

這你就低估46年前科學家們的智商了,他們設計了一個定期重置天線方向的系統,可以讓天線自動指向地球,而下一次的重置,是在10月15日,所以NASA預計,到時候可能就能恢復和旅行者2號的聯系了,只要這期間旅行者2號不被外星人劫持走。

旅行者2號使用同位素核電池供電,隨著氧化钚的衰減電力會越來越微弱,預計到2026年將無法再維持系統的運行,將徹底和地球失去聯系,成為流浪的星際物體,一條黑的走下去了。

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