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1 # 火星一號
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2 # 簡視智媒
看到沒,中間的大圓盤就是高增益天線(High-Gain Antenna),利用這口“大鍋”就可以向地球方向發射訊號,而地球上有更大的天線陣來接受訊號,再進行解調。
可能人們對這個天線陣有多大沒什麼概念,安裝在屋頂上的大型碟式衛星天線很多見過吧,它的半徑大概是2-3m,而旅行者上的高增益天線就有3.7m直徑,地面天線陣更是達到了70m!它們彼此正面相對以便訊號傳輸,這就需要地球控制旅行者的飛行姿態。
很重要的一點是,旅行者號衛星的發射頻率在8GHz,此波段中干擾不多,所以這些微弱的訊號才能跨越遙遠的宇宙傳到地球。
不過提一句,這個傳輸速率是十分感人的。圖片的傳輸速率是1.4kb/s,體會一下用這個速率傳行星的高畫質照片,這還不包括校驗碼之類的,簡直能逼死急性子。
而且旅行者1號能飛行至今,沒遇到什麼“太空車禍”,撞上太空塵埃什麼的,完全是因為宇宙真的太空曠了,旅行者經常處於孤獨的旅行狀態。
宇宙中,星體的分佈就如同海洋裡的沙子,十分空曠稀少。
目前旅行者1號一直在承受宇宙射線,不過出了日球層頂部,所以告別了太陽風。而且也沒關係,好的裝置都關了,過不了幾年,到2020-2025年它就會因為能源匱乏而處於完全“失聯”了。
話說回來,美國發射旅行者1號的初衷是飛到海王星,中間計劃變更,由旅行者2號去完成該使命後,旅行者1號飛過冥王星並拍下“暗淡藍點”就已經在美國航天局眼裡“功德圓滿”了,現在NASA和旅行者的互動就像是,“Hi,哥們,今天還活著嗎?”“嗯,就是肚子有點餓。”
已經離開地球41年的旅行者1號至今還在與NASA保持通訊,但這絕非易事,因為旅行者1號現在遠在213億公里(將近20光時)之外。
由於旅行者1號與地球相距極為遙遠,無線電訊號經過如此遙遠距離的傳播之後,將會衰減到非常微弱的程度。這是因為無線電訊號強度反比於距離的平方,隨著距離的增加,訊號強度將對快速衰減。
旅行者1號在設計之初就已經考慮到深空通訊的問題,所以工程師給它配備了一個巨大的高增益天線,就是那個直徑達到3.7米的“大鍋”。在飛行過程中,旅行者1號一直會把“大鍋”對準地球,以便與地球取得聯絡。
為了接收到旅行者1號發出的微弱訊號,地球上還需要配備十分強大的深空通訊設施。因為旅行者1號的無線電訊號發射功率只有大約20瓦,而在地球上接收到的訊號強度只有10^-22瓦。對此,NASA在全球三個地方建造了深空網路,這樣才能與旅行者1號保持通訊。