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1 # 舅舅皮炎平
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2 # 火星一號
於1977年離開地球的旅行者1號至今還是距離地球最遠的人造物體,它現在遠在216億公里之外,相當於地球和太陽距離的144倍。雖然旅行者1號無法利用太陽能供電,但其攜帶的核發電機一直工作至今,所以這個探測器還有電力與地球保持通訊。不過,旅行者1號離地球非常遙遠,它是如何把訊號傳送回地球上,而地球上的科學家又是如何把訊號傳送給旅行者1號的呢?
旅行者1號和地球的通訊基於無線電波,訊號會以光速在空間中傳播。地球上想要接收到旅行者1號的有效訊號非常困難,因為無線電訊號的強度遵循距離的平方反比定律,這意味著訊號經過長距離的傳播之後,其強度會大幅度減弱。
據估計,當旅行者1號發射的訊號到達地球時,其強度只有發射時的100萬億億分之一。再加上旅行者1號的訊號發射機的功率非常低,僅為20瓦左右,所以地球上所能接收到的訊號極度微弱。
為了使得通訊可以正常進行,在旅行者1號設計之初,科學家就特別對它的通訊能力進行了增強。它的主體包含一個巨大的高增益天線,這是一個直徑可達3.7米的拋物面天線。同時,姿態控制系統使得天線可以一直對準地球。
在地球上,美國宇航局(NASA)還在全球三個地方建造了三座深空網路(DSN)測控站。有了強大的深空網路,科學家在地球上可以接收到旅行者1號傳回的無線電訊號,也可以給旅行者1號傳送指令。在2017年,NASA向旅行者1號傳送指令,成功啟動了四個軌道修正推進器。
不過,旅行者1號把資料傳輸回地球的速率非常慢,每秒僅為160位元。而上行指令的速率更慢,只有下行速率的十分之一,即16位元/秒。
另外,由於距離非常遙遠,旅行者1號發射出的無線電波需要大約20小時才能傳播到地球上,反過來也是如此。再過幾年,耗盡電能的旅行者1號將會徹底失聯,它會作為人類無聲的信使不斷在星際空間中穿行。
未來將會飛出太陽系的旅行者1號攜帶著鍍金唱片,上面記載著人類和地球的資訊,有些人對此表示擔憂。但這種擔心應該是多餘的,因為宇宙空間實在太大了,旅行者1號在宇宙中非常不起眼,它被宇宙中可能存在的外星文明發現的機率極低。
就算旅行者1號有威脅,但它的速度並不快,它還要經過上萬年的時間才會離開太陽系,所以人類在未來完全有能力把旅行者1號捕捉回來。但在大機率上,旅行者1號是不會回來了,它很有可能會像太陽以及其他恆星一樣,不斷環繞銀河系中心運動。
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3 # 太空科學站
在NASA的官網上可以找到一個旅行者計劃的專屬頁面,點開之後就能看到旅行者一號和二號目前的實時位置以及距離,目前旅行者一號距離我們20光時4光分54光秒,旅行者二號距離我們16光時40光分35光秒。
旅行者一號的上的各種科學儀器以及通訊裝置都是由三枚同位素核電池供電的,不過在42年後的今天旅行者一號已經關閉了絕大部分科學儀器,2017年11月28日NASA的科學家們成功成功喚醒了已沉睡37年的旅行者一號併為它修正了軌道,直到現在旅行者一號的各種資料仍然在NASA官網上隔著20光時不斷更新。
216億千米之外的旅行者一號和今天的我們一樣也是使用電磁波來互相聯絡的,不過NASA的科學家們在設計旅行者一號時就為它裝上了高增益天線並賦予了它自動對準地球的功能,這樣一來旅行者一號發射的電磁波在飛行20多光時後就能被NASA設在地球上的深空網路所接收到。
旅行者一號和地球的通訊本質上就是高增益天線發射的電磁波被地球上的深空網路系統所接收到這麼一個過程。
雖然目前我們還能接收到旅行者一號的資料,但是2025年所有旅行者一號的三枚同位素電池就會完全枯竭,到時候旅行者一號就徹底成了一個渺無音訊的流浪者,直到宇宙中可能存在的外星人或者未來的人類文明把它重新捕獲 。
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我就納悶了那些專家說多少萬光年怎麼得來的,這旅行者就離0.00002光年就這麼點訊號,不知道那些上億光年要多強訊號。感覺就是扯淡