46年了!自 “旅行者1号”和“旅行者2号”于1977年发射升空至今,已经飞行了上百亿公里。其中旅行者一号距地球约240亿公里,旅行者二号距离地球约199亿公里。要知道就这个距离,连光都要走上20个小时左右。

并且它们各携带了一枚金属唱片,记录着地球的所有语言,以及自然界的风声、雨声、海浪声。同时还带着镌刻着地球人类的模样以及地球在宇宙中所在位置的名片。

试图告知宇宙中未知的外星文明:“在拉尼亚凯亚超星系团,室女座星系团的银河系猎户臂古尔德带太阳系的第三行星——地球,是一个拥有生命的行星。

目前,“旅行者1号”和“旅行者2号”已经离开了太阳日球层的极限,即日球层顶,也就是太阳系的边界区域。

上图:显示了旅行者1号和旅行者2号探测器的位置——在日光层之外。日光层是由太阳产生的保护性气泡,远远超出了冥王星的轨道。

但即便是如此,几十年来它们与地球的联系也从未真正中断。然而就在最近,旅行者2号却突然出现问题,与地球失联了。

据说这是因为此前一系列计划中的命令,无意中导致旅行者2号的天线,指向了远离地球2度的方向。进而使其无法发送或接收,来自美国宇航局深空网络的信息。

好在幸运的是,旅行者2号与地球无线电的中断应该是暂时的。因为旅行者2号被编程为每隔一段时间就重置一次天线排列,以保证它在漂移得越来越远时,能保持与地球的联系。

按计划下一次重置定于10月15日,届时如果没有意外,旅行者2号的通信就将恢复。毕竟距离地球,约240亿公里的旅行者1号的通讯就一直没有中断,且每天距离都在增加。那么它既然已经飞了这远,居然也没有失联,是有什么“黑科技”吗?

据介绍,旅行者号配备了一个直径为3.7米的高增益天线,外形就如同农村曾接收信号的卫星锅。它可通过S波段(13厘米波长)和X波段(3.6厘米波长)与“深空网络”进行通信。且能永久地指向地球,以帮助放大从太空探测器发出的微弱无线电波信号。

但随着旅行者渐行渐远,其信号强度始终在不断下降,导致其传至地球的数据传输速率下降。例如截至2017年,接收到的信号强度约为-160.48 dBm,不及传统FM接收器信号的千分之一。

然而好在现代技术的发展,显著提高了接收天线网络的灵敏度。即使在44年后,NASA也可以拾取来自旅行者微弱的无线电波动,并从地球向其发送具有更高信号强度的响应。而这一能力,就不得不提到一直与旅行者联络的深空网络系统了。

该系统由三个分别位于澳大利亚的堪培拉,美国戈尔德斯通,以及西班牙马德里的大型天线阵组成。

由于这三个天线分布在地球的不同地区,且在地球表面相隔120度左右,所以能确保旅行者在任何时候,都可以与至少一个天线通信。

尤其是位于堪培拉的DSS43,是深空网络系统中最重要也最强大的天线。同时还是世界上唯一能够向旅行者2号发送指令的天线。

这是因为旅行者2号,在1989年飞越海王星时改变了飞行方向,偏离了太阳系所在的平面,这才导致只有南半球的DSS43,才能够与它保持联系。

当然深空网络系统不仅用于与旅行者2号通信,还与其他许多太空任务通信息息相关,比如火星探测器、新视野号等等。

不过即便如此,也改变不了旅行者号终将失联的命运。根据美国航空航天局的说法,旅行者号的能源全靠核动力电池。至今40多年过去,其能量即将消耗殆尽。

最多到2030年,就会丧失全部电力,彻底与地球世界失去联络。届时它们只能靠着生前每秒17千米的速度,沿着固定的轨道继续向太阳系外侧飞去。并在大约10万年后,到达距离太阳最近的恒星,也就是比邻星。

至于它们携带的金属唱片,是能吸引来外星人,还是被人类未来的飞船追上,并把它们带回来了。那就不得而知了。不过非要两种可能选其一的话,那它们大概率会成为人类太空探索博物馆的藏品。