繼上個月10日NASA旅行者探測器團隊宣佈旅行者2號已經飛出日光層以來。在太空中高速飛行四十餘年後，旅行者1號和2號已經先後進入了星際空間。（日光層指太陽風粒子可以抵達的最遠距離）
之所以在旅行者1號飛出日光層時沒有發佈這樣的消息，實際上是因為旅行者一號的等離子體科學實驗儀器（PLS）早已停止了工作，科學家無法得知太陽風粒子的變化情況，也就無法分析得出日光層到底在什麼範圍。幸運的是旅行者二號的PLS仍然在頑強的工作中，並在地球當地時間11月5日，監測到太陽風粒子速率開始急劇下降，同時宇宙射線速率明顯增加，在宇宙射線子系統 低能帶電粒子儀器和磁力計其它三部儀器的共同確認下，科學家明白從此刻起，旅行者二號已經越過太陽駐點，就此進入星際空間了。
NASA / JPL-加州理工學院/戈達德空間飛行中心製圖
紫色為旅行者一號軌道，黃色為旅行者二號軌道
而當時旅行者2號已經距離地球大約180億公里。信號從地球傳遞到旅行者二號上需要16.5個小時的時間。旅行者兩兄弟是靠什麼在百億公里之外還能把信息發送回地球，今天就帶大家一起探尋它們裝了什麼大寶貝。
旅行者的高增益卡塞洛倫天線反射器↓
旅行者這樣的深空探測器要想和人類始終保持穩定聯繫，不僅僅要靠自己，也要靠地面的深空測控網絡，在上次介紹完全球最大深空測控網後，萊特灣發現網絡上對旅行者探測器的天線設備介紹寥寥無幾，今天我們就來填補這個空缺。
SXA（S/X波段天線，包括S/X高增益天線與S波段低增益天線）
熟悉旅行者探測器的朋友一定對它們身上的大鍋異常熟悉，這口直徑3.66米的大鍋當然不是拿來裝飾的，它是旅行者的高增益天線反射器，與地球聯繫的唯一紐帶。看起來很大吧，其實它的發射功率比你的手機發射功率高不了多少，例如普遍使用的GSM手機900MHz頻段最大發射功率為2W (33dBm)，這部高增益天線是6.5-19W，在太空以光速傳遞16.5小時後，信號已經十分微弱，大約僅為10的十六次方分之一瓦。所以這不是如何要求旅行者信號多麼強的問題，而是地球如何收到這麼弱的信號的問題。不是科學家不想讓旅行者的高增益天線發射功率更高，而是不得不省電，因為旅行者的核電池們的輸出功率太小了，沒錯，旅行者這兩枚星際探測器的功率還沒你的電腦大，在出發時也僅僅為420瓦，而到了今天，隨著核燃料的衰變，現在的功率已經在200瓦以下，所以各個儀器必須要省電！而能不能接收的問題就交給地面了。（關於深空測控網詳見
S/X波段天線
高增益卡塞格倫天線在兩個頻率信道向地球發送數據。在8.4GHz的X波段信道傳輸科學和工程數據。X波段下行傳輸速率為每秒7.2Kbit。在2.3GHz的S波段，以每秒40個比特的速率傳輸航天器的健康和狀態數據，S波段增益約為36 dBi; X波段增益約為48 dBi。高增益天線在S波段右旋圓極化，在X波段，它使用雙極化。
SXA工作模式示意圖
注意在高增益天線上還有一部低增益天線，它由右旋圓極化輻射器組成。其增益約為7 dBi。可用於緊急通信，不過在80年代後就已經停止使用,因為信道被佔用了。幸運的是甚高頻（X波段8.4 GHz）波段地面使用很少，所以旅行者微弱的信號不會淹沒在手機，電視和GPS信號中。當無法與地球通信時，旅行者就會把數據存儲在數字磁帶錄像機（DTR）,它的容量為64K字節。
旅行者的光學成像系統
窄角攝像機結構
廣角相機結構
旅行者攜帶的一部窄角攝像機和一部廣角相機拍攝的圖像二進制數據經這部高增益卡塞洛倫天線在X波段信道傳送到地球后，我們才有幸一睹遠在百億公里之外的浩瀚宇宙。最後讓我們一睹兩位星空攝影大師的作品吧！
以下為旅行者1號和2號的攝影作品賞析
↓1979年，旅行者1號和二號接近木星，拍攝照片33000餘張
↓1980年土星攝影作品
↓1989年夏天，旅行者二號海王星攝影作品
↓旅行者一號眼中逐漸遠去的太陽系
圖片來自於NASA噴氣推進實驗室，版權歸NASA/JPL所有，如有侵權請聯繫刪除。
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