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失控近8个月,已飞188亿公里的旅行者2号传回两个字,究竟怎么了

科技数码 猩猩科学频道

为了与宇宙深处的探测器进行通讯,数十年前NASA在美国加利福尼亚的戈尔德斯敦、澳大利亚堪培拉和西班牙马德里这3个地区分别建立了一套地面终端设施,组成了一个深空网络(DSN)。由于这3个地面终端设施的位置经度相隔120度,所以能够实现360度无死角对探测器进行测控。不过,这些设备已经运行了几十年,部分设备已经严重老化,需要进行更新换代。

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在今年3月份,位于澳大利亚堪培拉的70米口径深空网络DSS 43号无线电天线(Deep Space Station 43)就开始了升级、维修,结果一修就是大半年,当然在维修期间这个天线也就暂停了发射信号。时隔8个月后,这一个天线现在完成了初步的维修,在当地时间2020年10月30日,工作人员测试了这一个天线,向宇宙深处发出了一个信号,在大约34小时48分钟后,传来了2个字的信号“你好”。这是什么情况?这个信号是哪里来的?

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大家不要误会,这个信号并不是所谓的外星文明的回应,而是旅行者2号探测器在接收到这个深空网络DSS 43号无线电天线的信号后传回的,此时旅行者2号探测器距离我们地球已经达到188亿公里了,所以信号传输需要比较长时间。虽然深空网络有3个基站,但是只有堪培拉的这个DSS 43号无线电天线能够向旅行者2号发出信号,所以在DSS 43号无线电天线升级的8个月时间内,旅行者2号探测器可以说是暂时“消失”、失控,因为没法进行通信。虽然现在完成了初步的升级,但是这个天线还将需升级,预计到要到2021年2月才会重新上线。

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由于无线电信号在传播过程中会随着距离越远而出现严重削减的情况,所以没有这些深空网络,一般是没法接收到宇宙深处探测器传回的信号,也没法对探测器进行测控。正是有这些深空网络的帮助,我们人类才能走向宇宙深处。到现在为止,已经有不少探测器朝着太阳系外侧飞去了。

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先驱者10号探测器

说起飞往星际空间的探测器,大家都会联系到大名鼎鼎的旅行者1号、旅行者2号,其实在旅行者2号、2号探测器发射升空之前,还有另外2个探测器也开启了类似的星际旅行,其中一个就是在1972年3月2日发射升空的先驱者10号探测器。虽然我们很少看到关于先驱者10号的消息,但是相信不少朋友在读书时候都看过关于一个与先驱者10号有关的内容,那就是下面这一块载有人类讯息的镀金铝板,先驱者10号探测器就带着这一张铝板飞向宇宙深处。

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这张图片,大家有印象吗?

和其他的星际探测器相比,先驱者10号发射时间更早,它是第一个飞越地球与火星之间小行星带的探测器,也是第一个近距离飞越木星的探测器,还近距离拍到了第一组木星照片。经过长达11年的飞行,先驱者10号探测器在1983年6月13日越过海王星轨道,这个时间也比旅行者1号、2号早得多。在2003年1月22日,NASA最后一次接收到先驱者10号探测器传回的微弱信号,后来就再也没有接收到它的讯息了,因为它携带的放射性同位素燃料已失去电力,已经变成了一个在太空中漂泊的人造物体。按照它当前的飞行方向、速度,预计需要继续飞行200万年才会到达距离地球68光年的毕宿五。这个时间太久远了,不敢想象。

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先驱者11号探测器

在1973年4月6日先驱者11号探测器发射升空,是第二个用来研究木星和外太阳系的星际探测器。和先驱者10号探测器相比,先驱者11号的探索任务更复杂一些,因为它不仅近距离飞越了木星,还对土星进行了飞越观测,最后才离开土星朝着太阳系外飞去。先驱者11号探测器最后一次传送数据是在1995年9月30日,按照当前的飞行速度及方向,大约需要继续飞行400万年才能到达天鹰座。

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细心的朋友会发现,先驱者11号探测器的探索路径和旅行者1号探测器是相似的,两个探测器都是探索木星、土星,然后再飞向星际空间。这是因为科学家使用先驱者11号来为旅行者1号探测器“探路”,当时科学家对土星的光环认识不足,并不知道探测器在穿过土星环时是否会受损,所以让先驱者11号去试探一下,如果先驱者11号探测器“遇难”,那旅行者1号、旅行者2号探测器就需要更改飞行轨道来绕开这些环了。当然,事实证明探测器在穿过这些环时,没有遇到问题。

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旅行者1号探测器

和前面两个星际探测器相比,旅行者1号探测器的名声更大,因为旅行者1号的飞行速度更快,是世界上第一个进入星际空间的探测器。在1977年9月5日发射升空至今,旅行者1号探测器已经在太空中飞行了43年,而且到目前为止,探测器的部分设备还正常运行,所以还能继续传回数据。再加上现在探测器位于星际空间,这个区域是我们人类未曾到达的,所以探测器传回的数据,让我们看到了星际空间的景象。

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1977年发射升空,借助行星引力进行加速,旅行者2号仅用了2年时间在1979年3月到达木星,然后再用了1年时间到达土星。在完成了对木星、土星的探索以后,旅行者1号探测器朝着太阳系外飞去,现在距离我们地球已经超过150个天文单位,即超过了225亿公里。按照当前旅行者1号的飞行速度及方向,大约需要继续飞行73600年才能经过半人马座比邻星。

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旅行者2号探测器

在1977年8月20日,旅行者2号探测器发射升空,比旅行者1号探测器早了近半个月。虽然旅行者2号探测器发射时间更早,但是由于它的飞行速度相对较慢,再加上它的探索任务更加繁重,所以与我们地球的距离比旅行者1号探测器更近一些,大约为188亿公里远。

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在1979年7月,旅行者2号也飞越了木星,比旅行者1号晚了近4个月,随后在1981年8月飞越了土星,在1986年1月飞越了天王星,在1989年8月飞越了海王星,最后才朝着星际空间飞去。在短短12年时间内,旅行者2号探测器一口气完成了对太阳系4颗气态行星的飞越探测。和旅行者1号的现状一样,旅行者2号探测器也已经进入了星际空间。

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虽然现在旅行者1号、旅行者2号探测器还有少量的能量,能够与地球进行通讯,但是在大约5年后,这些能量就会耗尽,到时候就和先驱者10号、先驱者11号探测器一样,成为一个漂泊在太空中的人造物体。至于是否能够飘到下一个恒星系,那就不得而知了。

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