旅行者一號已經連續飛了42年了,怎麼與它保持聯繫?

養生一節課


信號傳輸的問題,現在可知旅行者一號距離我們17光小時,地球與旅行者號來回進行信息傳輸至少有34個小時的延遲,旅行者1號的天線直徑是3.7米,對於一個探測器來說這是相當大的天線了,與之對應的,地球上使用的是直徑37米的天線接收和發射信號,而且旅行者1號電臺發射頻率在8GHz波段,這是一個干擾相對較小的波段,所以即便旅行者1號的電臺功率只有23瓦,


但是地球上仍然可以接受得到信號(相比於接收,向旅行者1號發送信號的難度要大得多得多),只不過這個信號已經相當相當微弱了,在波形中只是一個小小的脈衝信號。

能源問題旅行者1號使用的是放射性同位素電池,Pu-238的半衰期長達89.6年,所以在相當長的一段時間內,旅行者1號依然會繼續向著地球孤獨地發出那微弱的信號,直到電池用盡,當然即便電池耗盡,它依然會在太空中向前漫遊


珈睿


旅行者一號是NASA在1977年9月發射的星際探測器,目的是為了探測木星、土星以及它們的衛星,最終朝著太陽系外飛去。旅行者一號目前已經飛行了42年,距離我們大約220億公里,按照旅行者一號當前的速度和飛行方向,第一個目的地可能就是距離太陽最近的恆星-比鄰星。這顆恆星距離我們4.22光年,旅行者一號飛行到那裡大約需要七萬四千年。

根據萬有引力定律可以進行計算,當探測器的速度超過第三宇宙速度,就可以飛出太陽系,旅行者一號所在位置的第三宇宙速度為16.7公里每秒,旅行者一號目前的速度為17公里每秒,最終旅行者一號可以飛出太陽系,和太陽肩並肩繞著銀心運動。

目前為止NASA已經發射了五顆星際星際探測器,旅行者號姐妹是其中兩顆,最新的一顆是2006年發射的新視野號探測器,其主要目的是探測器太陽系曾經的第九大行星-冥王星,而在新視野號發射的時候冥王星還沒有被降級。2015年新視野號飛掠冥王星,之後繼續向深空飛行,在今年的元旦時候近距離飛躍柯伊伯帶天體“天涯海角”,之後繼續它的星際之旅。

旅行者一號的飛行動力主要來自於最初的初速度,以及經過木星、土星的時候經過引力彈弓效應的加速。旅行者一號攜帶的能量主要是用來調整變軌以及儀器的應用,大約到2025年旅行者一號會徹底的失去和地球的聯繫,屆時它將攜帶著“金屬唱片”飛向宇宙深處。

旅行者一號最終的結果可能是被其他天體所捕獲,或者是被其他文明所捕獲,當然最大的可能就是孤獨的遊蕩在星際空間中,繞著銀心一圈又一圈的運動。未來人類如果有機會飛出太陽系進入星際空間,那麼完全可以嘗試去尋找我們的旅行者一號,按照目前的趨勢旅行者一號很可能會是第一顆飛出太陽系的探測器。


小段說科技


宇宙浩瀚巨大,有著無數的星系和天體,地球只不過塵埃一樣的存在。當人類進入太空後,看到宇宙的廣闊後,一直在思考一個問題:宇宙中是否還有其它地外智慧生命的存在?是否存在著遠遠超過地球的外星文明?

為了尋找探索地外生命,人類在41年前發射了有史以來第一艘無人外太陽系空間探測器-旅行者一號。旅行者一號攜帶了人類文明的信息,它的主要任務就是尋找地外生命,如果有地外文明捕獲到它,可以很輕鬆地看到這些人類文明的相關信息,包括聲音,圖像以及地球的座標等。

旅行者一號從1977年出發到現在已經過去了41年,期間,它給地球發回了很多途徑的一些行星及太陽系的情況,它到方過木星和土星,。2012年8月25日,“旅行者1號”成為第一個穿越太陽圈並進入星際介質的宇宙飛船。截至2018年1月2日止,旅行者1號正處於離太陽211億公里的距離。

可能很多人會問,旅行者一號離地球已經有213億公里了,如此遠的距離我們是如何保持和它的通訊呢?其實這個問題不復雜,旅行者一號與地球的聯繫是通過無線電,它的天線對準地球的方向,可以通過特定頻率的電磁波與地球通信。

電磁波還是人類目前太空通訊的主要方式,而且電磁波在宇宙中的傳輸也會隨著距離的增加不斷減弱,旅行者一號探照它目前距離地球的距離,每一次通訊,無線電信號都要經過17個小時才能傳回地球,而且信號強度也會減弱很多,我們想要接收到這些信號,需要足夠強大的接收天線才行,而且傳輸速度也非常慢,一張照片可能都要幾十分鐘才能傳輸成功。

旅行者一號畢竟是40年前的技術製造的,因此它的很多技術和功能已經落後很多,最初科學家並沒有想到旅行者一號可以存活到現在,但它創造了奇蹟。人類在旅行者一號發射幾年後就一直沒有跟它聯繫它,旅行者一號也按照設定的目標前進,信號陷入了沉睡,直到2017年11月28日,NASA的科學家再次成功喚醒了沉睡37年的旅行者一號,修改了軌道。

這也是人類最後一次跟旅行者一號聯繫,旅行者一號也將這幾十年路程當中拍攝的一些圖形傳輸回地球,用時達20個小時,這可能也是人類最後一次跟旅行者一號的聯繫,之後它將再陷入沉睡。可能永遠都無法再次醒來。

經過41年的才行,旅行者一號已經飛到太陽系的邊緣,它依靠慣性勻速朝一個方向飛行,直到電能徹底耗光,然後還會繼續依靠靠著慣性飛向下一個恆星系,它還能繼續飛行多元,最終會到達那裡,科學家也不知道。

旅行者一號40多年的宇宙航行,飛行了200多億公里的距離,一直沒有發現地外生命,也沒有遇到地外文明,這也從側面說明太陽系內除了地球,可能不存在其他的地外生命或地外文明,想要尋找到地外生命,只有飛出太陽系,到太陽系外去尋找才行。

對於旅行者一號,自從霍金不止一次警告人類不要試圖和外星人聯繫,不少人也擔憂它會不會暴露地球的位置,要知道,旅行者一號上面可是有著人類大量的文明信息,尤其是地球的位置和座標,只要被外星文明發現,地球的位置也就徹底暴露了,這對於人類是福是禍也就不好說了。

隨著人類科技的快速發展,對宇宙的認識也越來越多,不少科學家也開始擔憂外星人的入侵,因此對於旅行者一號,不少人認為應該在它還沒有被地外文明發現之前收回,但是以目前人類的科技,想追上旅行者一號是不可能的,只有等未來人類的太空科技再進一步,當我們的可控核聚變成功後,研發出核聚變引擎,飛船可以進行亞光速飛行的時候,就可以追上旅行者一號將其回收,避免地球位置暴露的風險。

不過,現在我們的無信電通訊是無法滿足太空探索的,距離太遠有延遲,信號也會減弱,未來太空探索的通訊會採用量子通訊,它是更先進的通訊方式,即使幾光年遠也可以做到即時通訊,這樣人類的探測器即使遠在太陽系邊緣,我們也可以進行實時的通信和控制,而且傳輸圖片的速度也會非常快,不會像旅行者一號傳輸一張照片需要幾十分鐘,那個時候可能只需要幾秒。


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旅行者1號攜帶著3枚核電池,這些核電池是鈈電,可以為旅行者1號提供長達數十年的電力。

在三枚鈈電池的作用下,旅行者一號得以獲得能量通過無線電波傳送與地球進行聯絡


鮋魚科技


收到它送回的信息需等待22小時,距離和傳輸速度是我們聯繫的最大障礙!


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