教育为本|44年飞行231亿公里,太阳系边界的旅行者一号,如何与地球联络?


教育为本|44年飞行231亿公里,太阳系边界的旅行者一号,如何与地球联络?
文章图片
教育为本|44年飞行231亿公里,太阳系边界的旅行者一号,如何与地球联络?
文章图片
教育为本|44年飞行231亿公里,太阳系边界的旅行者一号,如何与地球联络?
文章图片
教育为本|44年飞行231亿公里,太阳系边界的旅行者一号,如何与地球联络?
文章图片

你现在看到的这张照片 , 是1990年旅行者一号从64亿公里外拍摄的地球影像 , 图中那颗微弱的亮点就是人类赖以生存的地球 。
但今天我们要聊的 , 不是这张照片 , 也不是地球 , 而是旅行者一号探测器本身 , 早在1977年就发射升空的它 , 已经在太阳系内荒凉的虚空中飞了44年 , 速度达到了17km/s , 可谓是勉强超过了太阳系16.9km/s的逃逸速度 。
目前距离地球231.88亿千米的它 , 虽然已经关闭了绝大部分科学设备 , 但核同位素电池的能源还是足够它维持基本的信息收发功能的 , 它身上那顶直径3.7米的大锅上的高增益天线 , 也始终对准着地球 。
作为距离地球最远的人造飞行器 , 旅行者一号每次发送的数据 , 都得以光速飞行21小时后才能到达地球 , 而此时信号相较于旅行者一号发射时的强度 , 已经衰减了100万亿亿倍 , 所以NASA为了接受并放大这来自太阳系边缘的微弱信号 , 就需要用数架类似射电望远镜的设备组成深空网络系统 , 去捕捉旅行者一号的信号 。
【教育为本|44年飞行231亿公里,太阳系边界的旅行者一号,如何与地球联络?】同样的 , 如果NASA想联系旅行者一号 , 也得以高功率发射器发送信号 , 让它以光速再飞行21小时 , 这样才能赶上231.88亿千米外的旅行者一号 , 所以说一来一回 , 基本上两天时间就过去了 , 而且每秒也就传输160个比特的数据 。
但可惜的是 , NASA马上就会跟旅行者一号永久失联了 , 因为它身上只有核同位素电池而没有太阳能电池板 , 所以工程师们预计最晚到2025年 , 旅行者一号就会完全丧失能量来源 , 到时候将不具备基础的发射和接收信息的能力 。
2025年后 , NASA的工程师们也无法再实时掌握旅行者一号的飞行轨道 , 只能根据它失联前最后一秒的速度数据去预测 , 而如果旅行者一号半路上又受到未知天体引力影响 , 而发生轨道偏移的话 , 人类就跟旅行者一号彻底说拜拜了 。
在广袤荒凉的外太阳系 , 一旦丢失旅行者一号的位置数据 , 纵然人类文明未来的飞船再先进 , 也不太可能从荒凉虚空中搜寻到旅行者一号 。
其实除了失联外 , 旅行者一号还有最后一种结局 , 那就是被潜在的外星文明捕获 , 因为它的设计者之一卡尔.萨根博士 , 就是怀着这种想法 , 才让旅行者一号携带包含人类文明信息的镀金圆盘唱片的 。
镶嵌在旅行者一号两侧的镀金圆盘唱片 , 封面就是人体模型和地球在太阳系中的位置 , 以及太阳相对于周围14颗脉冲星的精确定位 , 除了这些坐标外 , 上面还镌刻了氢原子 。
以上这些信息如果被一个拥有基本智慧的外星文明捕获 , 那么它们就会知道人类是个掌握一定科技的种族 , 知道脉冲星的位置 , 了解的氢的秘密 , 而且还能发射探测器在宇宙中飞行 。
但实话实说 , 旅行者一号被外星文明捕获的可能性 , 是非常非常非常低的 , 几乎就是无限接近于0 , 因为它未来3万年内 , 其实都还位于太阳系内 。