美國旅行者1號飛行器到底有多厲害?

白小金


到底多厲害,旅行者一號於1977年9月5日在美國佛羅里達州的卡納維拉爾角空軍基地發射升空,至今已經連續飛行了41年,並且,直到現在還依然與地球保持著聯繫。

美國利用他們的深空通訊網絡(DSN)與一些飛離地球較遠的探測器保持聯繫。DSN已經有50多年的歷史了,它在創立之初是服務於美國軍隊的,但後來移交給了NASA,成為了NASA在進行深空任務時的通訊站。

深空通訊網絡在全球三地設有通訊基礎設施,一處在美國加州,另外兩處在西班牙馬德里、澳大利亞堪培拉。可以保證深空通訊網絡(DSN)不受地球自轉影響,始終可以保證與探測器們的聯繫。

2017年11月28日,NASA的工程師們通過深空通訊網絡向遠在211億公里外的旅行者一號發射指令,命令旅行者一號短暫開啟4個備份推進器,以表明旅行者一號運轉正常。

信號的單程傳輸時間需要19個小時零30分鐘,NASA的工程師們焦急的、連續的等待了一天多的時間,終於等來了旅行者一號的回信:沉睡37年的航跡修正推進器(TCM)啟動10毫秒運轉正常。雖然僅僅啟動了10毫秒,但足以顯示出如今的旅行者一號除了電量不足外,“身體”還算健康。

然而電量總有耗盡的一天,那時候的旅行者一號將失去與地球的聯繫,漫無目的的遊蕩在星際空間中,期待被“誰”撿起來!


一枚遊戲科幻迷


旅行者一號的厲害之處在於40年前的科學技術迄今為止別的國家無有突破,它將是人類率先飛出太陽系的使者。

先回答一下飛行器在外太空會不會被撞毀的問題。

外太空非常非常的空曠,飛行器在太空被小天體或宇宙碎片撞到的機會還是很渺茫的,如果真的撞上了那就中大獎了。

所有人類派出的飛行器迄今為止都沒有被撞毀過,即使在近地軌道太空垃圾很多的環境中,也極少有衛星或者飛行器被撞毀過。

所以對旅行者一號不必擔心,若真有這樣的突發事情也只有聽之任之,這種極低概率事件會否碰到只有自祈多福,無法規避。

旅行者一號的厲害之處太多,下面只從其無數奇聞軼事中擷取幾件說說。概括起來就是後發先行、精準操控、回眸一顧、走向深空、忠誠信使。

後發先行說的是旅行者一號比它的姊妹旅行者二號後發射,卻超過小妹走在了前面。

旅行者一號於1977年9月5日在美國卡納維拉爾角空軍基地發射升空,它的姊妹旅行者二號於1977年8月2日在肯尼迪航天中心發射升空,比它早了一個多月。但旅行者一號在1977年12月就趕上了率先一步追上了雙胞胎姊妹旅行者二號。

這種追上並不是旅行者一號設計得更快一些,而是它們執行的任務不同。旅行者一號主要勘察木星和土星,它的姊妹主要勘察天王星和海王星。

精準操控最有力的例子是旅行者一號休眠37年後,在2017年11月18日被喚醒,根據NASA指令進行了精準的儀器操作。

旅行者一號1978年9月就穿越了存在於火星和木星軌道之間的小行星帶,1979年9月拜訪了木星,看到了木星背陽面的極光,然後飛往土星。1980年11月近距離探訪土星,發回了一萬多張土星的彩色照片。然後就進入了休眠狀態。

經過木星和土星的引力彈功效應加速,旅行者一號獲得了第三宇宙速度,開始向太陽系外飛去。

自2014年以來,NASA的工程師們就注意到了旅行者1號的調姿推進器開始老化,影響了它的壽命和進程,但旅行者一號已經飛距地球210億公里,那裡並沒有保修航天器的“4S店”。

經過專家們的討論,最終決定採取一種不同尋常的方法來拯救這艘遠離人類的使者-喚醒沉睡37年的一組航跡修正推進器(TCM)。

2017年11月18日,經過深空網絡19小時35分鐘的精準傳輸,工程師們點燃了沉睡37年的TCM,測試了其使用10毫秒脈衝定位飛船的能力,取得了完美的成功,這是一個奇蹟!由此旅行者的壽命得到了良好提升。


旅行者一號一路飛去,拍回了數以萬計精彩絕倫的深空照片,其中最令人震撼的就是那張對地球的回眸一顧。

旅行者一號在飛躍冥王星後,距離地球64億公里的時候,拍攝了一張著名的“回眸一顧”,這張照片之所以令人震撼,並不是他有多麼的巨大和好看的色彩,而是看到了我們的渺小。

旅行者一號作為人類飛行最遠的使者,回望家園,充滿了深情厚意,但照片中你很難發現哪裡是地球。特別指出給你看,才能看到在黑暗的深空背景下,隱隱約約有一個針尖大的亮點,那就是我們的家園-地球。

這就是地球在宇宙中的位置,這個位置還是近距離的,再遠些就會淹沒在浩瀚的星空汪洋中,連一個像素也不會給你留下。

但就是在這樣一個灰塵都不如的地方,養育著七十多億生命精靈,自以為是的啃噬著那個地方。巨大和渺小的反差令人震撼。

科學家們利用旅行者一號拍攝的各種照片,拼接成了一副太陽系的全家福,這是人類迄今為止合成太陽系最早的全家福。

旅行者一號是迄今為止人類派出最遠的使者了,截止到現在,北京時間2018年9月5日21時58分,距離地球和太陽的距離都在214億公里以上,正在走向深空。

NASA網站上對旅行者一號的監測數據依然每秒鐘都在跳動,它按照人類給它設定的航線,現在完全依靠慣性,沒有操控的向著銀河系中心飛去。

檢測到的星際帶點粒子表明,旅行者一號所撞擊的太陽風粒子越來越少,星際空間帶電粒子越來越多,說明它已經開始脫離太陽風影響進入星際空間。

旅行者一號將在2025年電力耗盡,所有儀器全部停止工作(見下圖列表),人類將再也無法收到它的信息。但它將繼續根據人類給出的方向永遠的飛下去。

太陽系的引力範圍至少半徑1光年,科學界普遍認為應該以奧爾特云為界。以旅行者一號現在每秒17.043公里的飛行速度,走出太陽系還需要17000多年。它將在40000年後,在1.7光年距離飛過小熊星座的AC+793888恆星系統,73600年後經過半人馬座比鄰星,而且還會一直飛下去。

科學家預計,在太空真空狀態下,只要不遇到破壞,旅行者一號在10億年後還會完好無損。

旅行者一號這艘飛行器是人類第一艘派出太陽系的信使,它攜帶著地球人的友好信賴向太空呼喚著朋友,是一個無比忠誠的人類信使。

旅行者一號身上帶有一張金盤,NASA的科學家們在裡面設置了比先前先驅者帶著的人類名片更復雜的訊息,就像一個時間囊,打算向遇到的地外文明訴說我們人類身處的世界。

這是一張銅質磁盤唱片,外徑12英寸,鍍金表面,內藏金剛石留聲機針。即使在10億年後,這張唱片的音質還是依然如新。

唱片裡面帶有:

用55種語言錄製的問候語,包括中國普通話、閩南語、粵語、吳語,以及時任美國總統卡特和聯合國秘書長庫爾特·瓦爾德海姆的問候。

帶有115幅圖像,包括太陽系各行星、人類性器官等,自然界各種動物魚蟲花鳥,據說還有一張名為“中國人飯桌”的圖片,是中國一家人圍著吃飯的熱鬧場景。

錄有90分鐘的聲樂集錦,主要包括地球自然界各種聲音以及27首世界名曲,中國古曲《流水》包含在其中。

還帶著一小塊高純度的鈾238,由於已知其半衰期約為44.7億年,這樣捕獲此唱片的地外文明可據此推斷出旅行者一號的發射日期。

以上就是旅行者一號作為信使攜帶的主要信息,它將在茫茫宇宙中流浪,儘管遇到地外文明的概率十分渺茫,但它會忠實的堅持著,一直到地球滄海桑田以後,它依然默默的牢記著主人的囑託,這就是AI對待人類無以倫比的忠誠與堅守。

人類現在派出的航天器雖然已經有4艘向太陽系以外飛去,今後還會有更多更復雜的信使前往茫茫太空,但旅行者一號是當之無愧的首個開闢者,它的英名會永遠載入人類發展史冊,直到海枯石爛。

好了,就簡單介紹到這裡,歡迎點評討論。


時空通訊


要說旅行者1號的厲害之處,首先,它是離太陽和地球最遠的人造物體。目前,旅行者1號與太陽和地球的距離大約都是214億公里,相當於19.8光時,這意味著宇宙中速度最快的光走完這段距離需要將近20小時。

其次,旅行者1號已經離開地球長達41年,它至今還能正常運行。這艘無人探測器攜帶的核動力系統可以持續供電長達半個世紀,所以旅行者1號目前還能與地球上的深空網絡保持聯繫。儘管旅行者1號的信號發射功率與普通家用LED燈相當,只有20瓦,並且傳播到地球上後衰弱到10^-22瓦,但得益於旅行者1號的高增益天線和地面的深空網絡,天地還能繼續保持通信,只是信號傳播回來或者發射出去需要將近20個小時。

至於題主在問題描述中所說的情況,由於太空十分空曠,旅行者1號幾乎不可能會撞上小天體。而對於大天體,科學家在一開始就已經設計好軌道,使旅行者1號不會撞上。

另外,需要注意的是,旅行者1號還在太陽系內,它只是離開了太陽風層頂。廣義太陽系半徑最少也有1光年,旅行者1號還要將近兩萬年的時間才能飛出。


火星一號


旅行者一號是由美國在1977年9月5日發射的無人空間探測器,是歷史上最有名的人造飛行器之一,那旅行者一號目前的狀態如何呢?

旅行者一號在發射成功後,於1979年3月掠過木星,在1980年11月又掠過土星。在發現土衛六擁有大氣層後,旅行者一號飛向土衛六進行觀測,也因此偏離了黃道,終止了其探索行星的任務,之後,旅行者一號朝銀河系中心方向飛去。2011年3月9日,旅行者一號距離太陽大約116.4天文單位,相對於太陽的速度為每秒17公里,相當於每年約3.6天文單位。北京時間2014年9月13日凌晨2時,美國國家航空航天局在新聞發佈會上稱旅行者一號已經飛出太陽系,成為首個飛出太陽系的人造飛行器。

之前,旅行者一號為節約電力而陸續關閉了等離子系統、行星無線電天文實驗儀、掃描平臺及數據磁帶機等儀器設備。目前,旅行者一號尚在運行的只有一些科學儀器,按計劃,這些科學儀器也將於2020年開始陸續關閉,到2025年,旅行者一號或許將沒有足夠的電力供應任何一架科學儀器。

目前旅行者一號進入了星際空間,是距離地球最遠的飛行器,沒有之一。但是,旅行者一號需要到4萬年後才會在1.6光年的距離處經過蛇夫座AC+79 3888恆星,約7萬3千6百年之後才能經過半人馬座的比鄰星。有意思的是,比鄰星正以每秒119公里的速度朝我們靠近,比旅行者一號還要快出許多。

旅行者一號是人類航天史上的一個里程碑,寄託了人類對無垠宇宙的嚮往,祝願旅行者一號在它的旅途上一帆風順。


川陀太空問答


旅行者一號到底多牛,就以拍照為例簡單聊一下。

旅行者一號和二號前後腳發射,至今已飛行了41年,還在工作,目前推測應該是飛出了太陽系,是人類發射的距離地球最遠的探測器。

在40多年前,設計和製造旅行者一號的時候,那時還沒有CCD,也沒有現在習以為常的各種先進的數字成像技術。

但旅行者上的寬幅成像相機大概背了1024*1024陣列的攝像管傳感器,每個攝像管用8字節記錄信息,當時只有黑白成像功能,為此,攝像管還增加濾波器,每次拍照只允許一定波長進入,這樣多次拍照就可以合成為彩色。

這樣,每張圖依然很大,實際成像大概5M左右,還要考慮多個頻段多張圖合成問題,於是還要進行壓縮,並儲存起來,當時也沒有硬盤,通訊能力十分也有限,只能排隊傳回地球。即便就在這種情況下,旅行者一號還是為我們貢獻了大量的美圖,尤其是天王星和海王星,這是人類第一次也是唯一一次看到它們的真實面目。

(以上內容來自網絡)





震長


1999紀實

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