李依舅
旅行者一號已經離開了太陽系。我們要與這麼遠的航天器通信，不光要航天器本身有很強的本領，也需要地面人員的努力。
先說航天器上的結構。旅行者一號安裝了一個3.7米的高增益天線。
這個天線會將信號傳輸到地球。而有的時候，信號無法傳輸，旅行者一號就會將數據暫時存儲起來，等到時機合適，在發給地球。由於距離極為遙遠，即便是以光速傳遞的信號，也需要十九個小時才能到達地球，這就使得地球無法實時與它通信。
星際通信需要非常強大的天線，而天線的功率也需要非常大。旅行者一號攜帶了一個核電池，靠衰變產生的熱能發電，從而可以一直工作幾十年。
說完了航天器上的結構，再說說地球上的設施。
地球要與這麼遙遠的航天器通信，仰賴的是「深空網絡」系統，也叫做DSN，它有三個基站，分別位於美國（加洲）、西班牙（馬德里）和澳大利亞（堪培拉），專門用來聯繫太空飛船。
上圖就是北極視角下的DSN基站分佈，可以看到，它完全覆蓋了各個可能的方向，使得我們可以隨時獲得太空飛船的信號。
章彥博
旅行者一號與地球的通訊手段是無線電
旅行者1號，在1977年9月5裡升空，目前已經飛出了日球層，距離地球211.5億公里（2018年6月數據），相當於0.0022光年，通訊時差19.6小時。
旅行者號上的無線電信號發射機的功率僅有20瓦左右，相當於普通冰箱燈泡的功率。當旅行者號傳回的信號到達地球時，功率衰減到僅為100萬億億分之一瓦，即10^-22瓦。如此微弱的信號、如此遙遠的距離，與地球之間的信號發射和接收是如何實現的呢？
為了探測到這種極度微弱的信號，NASA專門建造了深空網絡（DSN），這樣地面控制中心可以實現對旅行者號的信號接收與發射。
主要有以下幾點措施：
- 地面上使用高增益天線，直徑達70多米，能把接收到旅行者1號的信號放大數億倍；
- 旅行者一號的通訊頻率高達8GHz，這個頻段上幾乎沒有任何干擾，也就是信噪比非常高；
- 旅行者1號上，使用高精度陀螺儀對準地球；
因為距離實在太遠，所以和旅行者1號之間的通訊，也是存在很多缺陷的，比如：為了保證信息的正確率，傳送中使用大量糾錯碼，使得傳輸效率非常低，每秒的有效信息流不到1kb。
另外，旅行者1號採用的兩塊核電池，預計到2025年完全耗盡電力，到時候旅行者1號將完全失去和地球的聯繫。
然後旅行者1號會關閉所有科學儀器，憑著慣性飛出太陽系，預計7.3萬年後，會經過距離太陽系最近的恆星——比鄰星。
鯨魚拆解
首先，旅行者1號現在根本就沒有飛出太陽系，它還在廣義太陽系的範圍之內。認為旅行者1號飛出太陽系的這種誤解來自2012年，當時旅行者1號穿過太陽風層頂，並開始接觸星際介質。然而，距離太陽122天文單位的太陽風層頂遠不是太陽系的最遠疆界，事實上，太陽系的半徑可達1至3光年。因此，以旅行者1號的飛行速度，需要幾萬年的時間才能真正飛出太陽系。
其次，旅者1號已經在太空中飛行了40年，而非36年。目前，這艘無人探測器與地球相距140天文單位，相當於19光時，這意味著從地球上發出的光需要在太空中行進19小時的時間才能到達目前旅行者1號所在的位置。旅行者1號配備了高增益天線，能夠把信號集中在一起傳回地球。不過，當這些信號在宇宙中傳播了19小時達到地球后，已經變得十分微弱，普通的設備無法探測到。為此，美國宇航局（NASA）建造了深空網絡，用於接收旅者1號傳回地球的微弱信號。目前，這艘探測器仍然和地球保持聯繫。據估計，旅行者1號攜帶的發電機還能工作到2025年，到了那時我們將會與旅行者1號失聯，再也無法接收到來自這艘探測器發射出的無線電信號。
另一方面，宇宙空間十分寬廣，天體在其中的分佈其實非常稀疏，使得旅行者1號與其他天體發生碰撞的可能性很低。因此，在天文學家在設計好旅行者1號的最終飛行軌跡之後，這艘探測器就會依靠慣性飛出太陽系，無需再進行調整。接下來，我們只能期望旅行者1號安然無恙地飛向宇宙深處。
火星一號
這裡的“飛出太陽系”很容易理解錯，因為，如果只是指飛出八大行星外，那確實是飛出去了。但是，太陽系的實際範圍並不是這麼點。如果包含最外圍的奧爾特雲的話，那麼太陽系的半徑就在1光年左右了。按照如今旅行者一號的速度，飛出奧爾特雲還需1.7萬年。
旅行者一號如今距離地球212億公里外，那麼它是如何與地球保持聯繫的呢？
旅行者一號上搭載3塊放射性同位素溫差發電機，這保證了電能的供應，據說，可以支撐到2025年左右，目前電能供應的儀器數量單一，大部分科學儀器都已關閉。
旅行者一號上搭載3.7米的高增益天線，形似一口大鍋，對準地球方向，而在地球上，NASA特意建造了大口徑的接收天線，保證信號傳輸的通暢。
控制它的方向？
現在不需要控制了，只需衝著一個方向即可。不過在它探索行星的時候，需要調整軌道，一大部分是在起飛前都設定好了的，另外，旅行者一號上還有航跡修正推進器(TCM)，可以修正定位飛船。
拍攝的照片如何傳輸回來？
美國在上世紀五十年代時，光導攝像管技術就已經發展成熟了。可將光信號轉變為電信號，這在當時的美國眾多探測器中都是採用這樣的技術。
為什麼在40年前，美國就有這麼高的科技了？
當時美國與前蘇聯的太空競爭使美國在短期內掌握了大量的關於衛星、探測器星際航行的技術，美國也能花大價錢往這上面砸錢。憑藉著一股子熱情與不斷地資金投入，擁有如此的科技不使人驚訝。
科學船塢
四個問題依次解答：
①聯繫就是靠無線電波啦，旅行者1號自身的天線、地球上也有接受天線。這邊還要說的一點就是，旅行者一號還沒有飛出太陽系，也就是比最遠的行星海王星飛的更遠，要注意的是，從引力的實際有效的控制範圍來講，太陽的控制半徑在1光年左右。而這段路程，旅行者得換個幾萬年的時間才能達到。
②怎樣控制方向？本來旅行者一號的目的是一直探測到海王星，但是中途探訪完土星之後，地面上的人員就決定讓它“解脫”，自由的想著太陽系邊緣飛去。而在進行的科學任務的時候，就憑藉自身的動力系統以及藉助行星的引力來完成—“去哪兒”這個目的。
③至於如何吧照片傳輸回來，因為照片都有其格式，將其調製到發射機上面，信號傳回地球，在解調就可以了，但是傳輸的速率就相當低了，每秒就2kb不到，吃驚吧。。。
④為什麼三十多年前有這麼高的技術？怎麼說呢，只能說因為美蘇兩國航天競賽，所以這一塊的投入相當的慷慨，別說這個1976年發射的旅行者號了，1969年阿波羅計劃都已經帶人上過月球了。相比登月而言，旅行者一號的難度還不算高。 賽先生科普
旅行者1號飛出太陽系了，它是如何和地球聯繫的呢？
說起來還真有點不好意思，旅行者出發的時候是1977年9月5日，居然比答主還要大幾歲哈....暴露年齡了！！這是當時先進的無線電通信系統，但過去了四十多年，我們居然還在用這個破無線電通訊.....傳說中的量子通訊仍然是建立在無線電通信之上的....這算是原地踏步嗎？
旅行者一號和旅行者二號的路線，旅行者1號是經過土星後在土星引力彈弓的加速下直接轉向銀心方向，因此其速度是除新視野號探測冥王星之旅以外最快的出太陽系探測器！
旅行者為與地面保持無線電通訊，其有一面遠遠超過其自身大小的高增益天線，但即使如此，地球上與之通訊的深空天線也需要數十米甚至上百米直徑，因為其信號實在是太微弱了，幾乎就要被背景輻射所淹沒，而且其傳輸速率極低，以bytes計，而各位家裡的網絡動輒是以數十兆甚至上百兆，假如和旅行者有如此帶寬的話，玩個直播簡直就沒有任何問題！假如真能直播的話，至少要耐得住寂寞數十小時，然後來個回應有需要數十小時.....不妨來計算下要多久！！
T=旅行者距離按140天文單位計算/299792458M/S=19.46小時
也就是說，假如旅行者設置一個直播平臺，主播說一句各位粉絲晚上好，很抱歉她聽到粉絲回應的的話至少要四十小時以後......這個玩法估計沒人受得了！！
具備這些條件以外，還有如下方式保證通訊：
1.儘管旅行者的發射功率只有20W，但其使用的頻率為8GHz，這個波段干擾少，信噪比高
2.旅行者在多個動量輪的調教下精準對準地球！
可能各位不知道什麼是動量輪，即用陀螺儀旋轉的角度保持功能調整航天器的指向，不需要燃料，只需要電力，這對航天器尤為重要，在宇宙空間，電力的取得比燃料獲取更容易一些！上次開普勒空間望遠鏡和哈勃望遠鏡都是動量輪出現故障，使之無法對準目標！
星辰大海路上的種花家
旅行者一號是NASA研製的無人空間探測器，在上個世紀七十年代（1977年）發射升空，完成了對木星、土星及其衛星的詳細探測任務，之後的目標就是星辰大海了。它還有個雙胞胎兄弟旅行者二號，在同年發射但是比旅行者一號早。
到今天為止旅行者一號已經飛行了41年，在2012年的時候旅行者1號穿過太陽風層頂，接觸到了星際介質，那個時候消息被誤讀認為旅行者一號飛出太陽系。由於太陽系邊界的定義還沒有確定，有多種說法。如果按照太陽的引力範圍定義邊界（奧爾特雲），旅行者一號可能還需要幾萬年才能飛出太陽系。
現在旅行者一號距離我們超過200億公里，大約是145天文單位，將近20光時。如果要在地球上對它下達命令，需要將近20個小時它才能接收到。由於距離太陽，信號損失嚴重，旅行者一號自帶的高增益天線，在地面上NASA也建造了深空網絡系統，接收旅行者號的微弱信號。下圖是位於美國金石深空網絡14天線在接收旅行者一號的信號。
現在人類已經不再控制旅行者一號了，或者說控制不了了。預計它將在2025年徹底失聯，屆時它將靠著慣性向銀心飛去，按照目前的方位和速度它將在73600年後經過半人馬座比鄰星。
科學黑洞
旅行者一號目前距離地球140天文單位以上，與地球保持聯繫的方式仍然是無線電，以光速傳播。目前旅行者一號已經基本關閉了幾乎所有探測儀器，保留的是太陽風粒子探測器，還有通訊系統。
與地球的聯繫也不是時時刻刻保持，每隔一段時間進行一次。進入太陽風控制範圍之外的旅行者一號，目前基本上沒有任務目的，預計在7萬年之後抵達下一個恆星系統。
旅行者一號也算是最成功的星際探測器之一，旅行者二號預計在未來幾年才飛出太陽系日光層。
數據從旅行者一號到地球傳遞一次需要十幾個小時的時間，可見其已經距離我們足夠遙遠，光速都要十幾個小時。但這個距離在恆星之間卻不算什麼，嚴格意義上說旅行者一號也沒有飛出太陽系。旅行者一號飛出的只是日光層，就是太陽風粒子能夠抵達的區域。
深空電報
大家好，
人類對宇宙的探索從未停止過，一直想解開宇宙的奧秘。隨著上個世紀前蘇聯第一顆人造衛星成功發射升空，人類正式踏上了太空之旅。目前，人類發射的最遠的飛機是美國40多年前發射的旅行者一號。但為什麼我們現在還能接受這個信號呢？

許多人會對這個問題感到困惑，“旅行者一號”已經被木星和土星發射40多年了，它離太陽系很遠。在這一時期，它為人類探索太空發揮了重要作用。為了與地球保持長距離的聯繫，它在設計之初就提出瞭解決問題的辦法。設置高增益天線可以幫助飛機長期穩定地採集信號。

這樣信號就不會隨著距離的增加而中斷，現在的“旅行者一號”可以說是飛的真的很遠，我們光速來舉例的話，從它現在的位置到地球起碼需要19個光時，大家注意看是光時，這距離不得不說真的遠，這遠距離的傳送的信號會隨著距離的增加而減弱，因此，科學家建造了深空的網絡，相當於一箇中轉的信號接收區，可以接收到這麼弱的信號。

設計“旅行者一號”的科學家表示，“旅行者一號”的發動機將在2025年會停止發動，之後和地球確定的失去聯繫，它的使命也就這樣的結束了，我們感謝“旅行者一號”給我們帶來的重要信息，宇宙的浩瀚，我們是無法想象到的，我們現在知道的只是冰山一角，對此大家覺得以後我們可以發現宇宙的哪些事情？是否存在外星人？
好了，今天給你們放送的八卦消息就到這啦，你們有什麼不一樣的看法呢，在下方與小編留言吧，如果喜歡的朋友也可以給小編點個贊哦，這樣小編才有動力為大家放送最新的內容讓大家看個夠！
自動化電控戴哥
事實上在人類探索宇宙的過程當中，無人探測器是一項極其重要的技術手段，因為人類的身體註定了，我們很難忍受殘酷的太空環境，不過人類雖然不能，但人類製造的探測器卻可以，所以從人類探索宇宙開始，無人探測器就成了觀察宇宙的眼睛。
那麼在人類發射過的無人探測器當中，旅行者一號和二號是具有特殊意義的，因為這兩個無人探測器的內部，都攜帶了人類的信息和問候，只要說有某個宇宙文明能夠發現它們，並且可以破解其中的信息，這個外星文明就能知道地球的位置，從而找到地球，找到人類。
另外旅行者一號和旅行者二號，都是美國宇航局在1977年進行發射的，然後在接下來的41年當中，旅行者一號和二號，分別給人類傳輸了大量的宇宙數據，那麼這麼長時間過去了，旅行者一號還能給地球發送數據嗎？
答案是能，旅行者一號當年在設計的時候，裝有三塊核動力電池，這三塊核動力電池的電量，可以一直用到2025年，所以只要旅行者一號的電池沒有耗盡，理論上人類可以一直接收到，旅行者一號發送回來的數據，但隨著旅行者一號離地球越來越遠，傳輸數據的難度也在慢慢的增加。
另外這裡有一個科學誤區，就是快要飛出太陽系的問題，旅行者一號雖然持續飛行了41年，但它目前仍然還在太陽系以內，它距離離開太陽系，其實還早的很，那麼人類對於太陽系的範圍界定，大概是一個叫做奧爾特雲的地方，而奧爾特雲離太陽的距離，大約有1光年左右。
而目前的旅行者一號，只飛行了200多億公里左右，所以答案是顯而易見的，旅行者一號仍然在太陽系的範圍之內，假如它以目前這個速度，去最近的一顆恆星系，至少也需要4萬年以上的時間才行，所以路漫漫其修遠兮，旅行者一號帶著人類的問候，依然在太陽系當中徘徊。
