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美國旅行者號空間探測器不只一個，它有兩個，這兩個是由NASA分別在1977年8月和9月發射的，到今天已經有40多年了。這兩隻探測器分別稱為旅行者一號和旅行者二號，它們已經完成自身的探索任務，飛到了太陽系的最邊界。再說，旅行者號不是飛離地球15億公里，而且200億公里左右。那麼，它們飛離地球這麼遠，是靠什麼向地球傳遞信息的？

旅行者號運行了40多年，科學家推測旅行者一號估計能維持到2025年，期間將不會與地球有其它聯繫，其中的設備會被關閉，仍將繼續向太空深處飛行。

當然，旅行者號越飛越遠，距離地球也越來越遠，信息的傳遞也就越來越漫長，它們運用無線電信號向地球傳輸，距離變大，信號也就隨之變弱，所以，在如此遙遠的距離下傳輸信息也是很困難的。當然，考慮到這點，科學家們在旅行者號上安裝了專門的深空探測天線，這是一種拋物面天線，就可以很大程度地放大信號。除此之外，地面上還建立了用於深空探測數據的傳輸網絡。這樣就有了一些與旅行者號互通數據的設備，更有利於我們地球上接受有用信息。

相信未來的科技將更加發達，我們將會接收更多來自外太空的信息。

時間史

“旅行者1號”太空探測器，哪裡才止飛行15億公里？到2019年1月1日，它已飛出地球217億公里，早已飛離太陽系。這是目前為止，人造飛行器中，飛離地球最遠的。

“旅行者”太空探測器有兩個，即“旅行者1號”和“旅行者2號”，它們最初是為實施更為龐大的航天探測的“水手計劃”而設計的。2個探測器分別於1977年8月20日和9月5日發射升空，分別沿著相反的方向飛行。

兩個“旅行者號”，分別成功探測了木星、土星、海王星、冥王星、天王星及它們的部分衛星。它們發回的這些行星及其衛星的內部結構、氣象、磁場、星環、極光等等的資料，讓科學家們大吃一驚。比如，它們在木星的一顆衛星上，拍到了火山活動。

“旅行者1號”的發射時間是1977年9月5日。到1979年1月，它開始探測木星。到這一年的3月5日，它離木星的中心只有3.4萬公里，因此能拍下大量高分辨度的影像資料傳回地球。在此之前，人們從未發現木星的行星環。

1980年11月12日，在完成了飛越土星的初始任務後，“旅行者1號”成為5個達到逃逸速度的第三個人造飛行器，離開了太陽系。2012年8月25日，“旅行者1號”成為第一個跨越太陽風頂層進入恆星際空間的人造飛行器。

“旅行者1號”的核動力電池，設計使用到2025年。但是科學家們稱，在此之後的2－3年內，也就是說，在2028年前，兩個“旅行者”探測器裡面的所有科學儀器，依然能夠正常工作，還能向地球發射數據。電池用完以後，它們就與地球和人類再無關係，真正成為孤獨的星際行者。

1977年發射系列“旅行者號”航天探測器的目的，是為了探索外太陽系。兩個探測器發射相距16天，已運行了41年多，至今還在不停地傳回數據。

世界真的很大

經過41年的飛行，旅行者1號與2號與地球的距離早就超過了15億公里，目前旅行者1號在210億公里之外，旅行者2號在175億公里之外。

旅行者號上攜帶的放射性同位素熱電機還在繼續工作，預計可以運行到2025年過。由於旅行者號上還有電力，所以它們每天還能通過無線電信號與地球上的控制中心保持聯繫。雖然無線電波的傳播速度也是光速，每秒可以行進30萬公里，但由於距離相隔遙遠，無線電信號需要十幾個小時才能從探測器上傳回地球。

然而，信號延遲並不是主要問題，信號衰減才是最大的問題。在這麼遙遠的距離下，探測器想要與地球取得聯繫絕非易事，因為信號在空間中傳播，信號強度與距離平方成反比。這意味著信號穿過巨大的空間到達地球時，將會變得極其微弱。為此，旅行者號上攜帶了一個專門用於深空通信的拋物面天線——高增益天線，並且該天線要始終對準地球。然而，這還遠遠不夠。

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。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。

兩艘旅行者號的旅行還沒結束，它們正在飛往未知領域，它們去的地方是我們此前從未觸及過的。兩艘探測器還能發現新的東西，並且繼續傳給遙遠的故鄉——地球。在未來幾年，當旅行者號的電力中斷之後，與地球失聯的它們還將繼續遨遊在銀河系的星際空間之中。

火星一號

旅行者一號和旅行者二號都是在1977年發射升空的，目前為止旅行者一號距離我們213億公里，旅行者二號距離我們177億公里。

旅行者一號的最初的任務就是近距離探測太陽系的木星和土星，探測完木星之後旅行者一號利用木星的引力彈弓進行加速，向著土星方向飛去，探測到土衛六擁有稠密大氣層後，控制人員對修改了旅行者一號的軌道使其靠近土衛六，因此旅行者一號偏離了黃道面，向著太陽系外飛去。

旅行者一號和旅行者二號的拍攝到的照片以及探測到的數據都是通過攜帶的無線電發射器傳輸到地球的，雖然旅行者一號的無線電發射器功率只有23瓦，但是旅行者一號的無線電傳輸頻率卻高達8GHz，這在一定程度上彌補了功率的不足。

旅行者一號本身的天線直徑達到了3.7米，而旅行者一號總重也不過815公斤，而為了接受旅行者一號傳輸回來的微弱信號，NASA專門建造了直徑達到70米的巨大接收天線陣列，從而把旅行者一號的微弱信號放大並解壓。

旅行者一號和旅行者二號都是利用無線電發射器來傳輸信息的，科學家估計兩個探測器電池在2020年左右就會徹底沒電，到時候兩位旅行者就和地球斷絕聯繫了。

宇宙探索未解之迷

美國旅行者號飛離地球不是15億公里，而是200多億公里了。但要說飛出太陽系現在還有爭議。天文學界對太陽系的範圍有不同的看法，一種看法是以冥王星為界，這樣太陽系的半徑為40個天文單位，約60億公里；一種是以柯伊伯帶為界，距太陽約100個天文單位，約150億公里；還有一種說法以奧爾特云為界，就是彗星的誕生地，也是太陽引力範圍，半徑約1光年。這三種說法，按前兩種，旅行者號就已經飛出了太陽系，按照後面太陽系半徑1光年的說法，還早著呢，目前才飛了21光時多點，按目前每秒約17公里的速度，旅行者號還要一萬七千多年才能飛出太陽系。

旅行者號雖然離開地球已經很遠了，人類不但還可以與它聯繫，而且還可以操控。美國航空航天（nasa）12月1日發表聲明，近日成功重啟了旅行者1號探測器一組休眠了37年的推進器。11月28日，nasa地面工作人員向旅行者1號發送了啟動軌道校正操作推進器的測試命令，這個命令傳送了20個小時後，從旅行者1號返回了信息，顯示軌道校正操作推進器工作正常。這次調整就是為了使白色的大鍋一樣的高增益天線始終對著地球，以利於接受和發送無線電信號。這個天線有著3.7米直徑的拋物面，使其能夠以較少的能量集中發射較強的信號。旅行者1號就是靠這個向地球傳回了海量的星空照片。

時隔37年還能在這麼遠的距離對旅行者1號進行準確的指令操控，證明了nasa指揮中心的高超操控能力和這臺探測器的精良持久。這臺探測器上還有四組這樣的軌道校正操作裝置，確保了今後一段日子姿態調整的需要。日前，旅行者1號繼續向深空飛去。據ansa通報，這個帶著錄有55種人類問候語的忠實的人類使者，它的電池將在2025年耗盡，人類再也無法收到它的消息。以後，就靠它自己自求多福的漂流了，如有幸遇到地外文明會受到怎樣的待遇，我們將不得而知。

時空通訊

沒有飛出太陽系，廣義的太陽系是指太陽能夠影響到的區域，一般認為是Oort cloud 的邊界，約50kAU(1AU是日地平均距離)，在那個區域的途徑的天體仍然能夠受到太陽的攝動而被俘獲。

1、人類通過什麼來控制它的運動方向？1.1當然是火箭發動機了1.2人們會預設大致的軌道和大的變軌區間1.3在探測完土星系之後，旅行者1號被改變了任務，沒有奔向天王星了

2、拍攝的照片如何傳輸回來？ 為什麼在36年前的時候，就有這麼高的技術水平？2.1通信原理的理論我真的不想贅述了，照片都有其格式，調製到發射機上，通過旅行者號的高增益天線（那口鍋）或中增益天線（冗餘備份）朝地球方向發射，地球方面有更大的天線陣（70m）來接受，再解調。2.2航天技術使用的一般是成熟可靠的技術而不是所謂的未得到充分實踐尖端技術，航天首要保證的可靠性而非指標，諸如目前航天所用的最先進的計算機民用都會不屑一顧。上述圖片的傳輸速率是1.4kb/s，體會一下用這個速率傳照片，這還不包括校驗碼之類的2.3有些技術實際上是後補的，例如，與飛的距離地球越遠的探測器通信需要更大的天線陣，因此後來NASA和ESA做了70m天線陣的深空探測網絡（DSN）如下圖

問題3呢，你這是要逼死處女座的節奏啊，還是剔除處女座答題的方式

4、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，那麼人類通過什麼使旅行者號有效規避危險和改變運行軌跡呢？4.1報廢拉倒反正任務完成的差不多了，現在的能量也僅夠維持少數設備了，用不了多久就該全部關閉了4.2那麼空曠的地方飛就是了，有危險也就算了，本來目前僅僅是用來多獲得一些星際空間的資料，過不了幾年想管都管不了，就關機了（因為採用核電池作為能源，而核電池所能提供的能量會越來越少，參考元素衰變的相關資料，當所能提供的能量不足以維持基本需求時只能關機）4.3旅行者號攜帶的燃料也有限，用完就沒了，想變軌都不成

5、太陽系真的有那麼空曠？太空中所有星體的運動真的都如此有序？旅行者號真的不會遇到不可測的危險（比如宇宙塵埃）嗎？5.1太陽系真的很空曠，如下圖，你能看到什麼，那些點畫的太大了，實際上早就被淹沒了

5.2哪裡哪裡，世間唯一不變的就是在變化，當然這些變化從天文學的時間尺度才會很明顯，比如月球離我們越來越遠。太陽系有眾多小天體，太陽系外層（指Oort cloud）又會有一些天體收到某些攝動，因此大行星的公轉自轉週期，軌道等一直在不短變化。5.2.1人為原因也會造成改變，最明顯的就是之前提到的行星引力加速Gravity assist就會改變探測器和行星的軌道和速度，不過由於動量守恆，即質量m和速度v的乘積的矢量和不變。而行星的質量遠大於探測器的質量，因此探測器會得到加速或減速，而行星的變化不明顯。值得一提的是地球也被用於作為行星引力加速的天體。5.3一直在承受宇宙射線，尤其是太陽風。不過沒關係，好的設備都關了，過不了幾年就會因為能源匱乏而處於完全關閉狀態了。

未解三分鐘

我這一篇回答的題目是“四十年的苦苦追逐，你仍回眸一笑”。

旅行者1號是於1977年發射升空的，到現在已有四十年之久。這架太陽系外空間探測器，重量僅僅為815kg，出發時他攜帶了地球上的人類對他的最美好祝願和憧憬，他同時擔負了尋找聯絡地外高級智慧的使命。它攜帶了一張金色唱片，裡面包含著55種人類的語言，27種不同文化的音樂，115幅影像。

圖 1. 旅行者1號由泰坦火箭攜帶發射升空

從出發到現在，它依次探訪了木衛四、土星、土衛六等一系列天體。

它很孤獨，因為它一直是孤身前行；它很高傲，因為它第一個衝出了太陽系。2014年9月13日，NASA正式宣佈，旅行者1號飛離了太陽系。

圖2. 在太空模擬實驗室中的旅行者1號

2017年，旅行者1號迎來了它四十歲的生日。在這特殊的一年，NASA的科學家、工程師們重新喚醒了旅行者1號已沉睡37年之久的推進器。

這條喚醒指令，就如同其他數據交流傳輸一樣，用電磁輻射的方式傳到了旅行者1號的接收器裡。歷時19個小時35分鐘，跨越了211億公里的星際空間。2017年11月28日發出的指令，直到11月29日即將過去的時候，NASA的工作人員終於收到了旅行者1號的回覆。它按照指令開啟了推進器，噴氣10毫秒，使得這一架遲暮之年的勇者得以繼續前行。

就像加加林第一個進入太空，阿姆斯特朗第一個 登上月球一樣，旅行者1號第一個衝出了太陽系，這足以讓它永留史冊。想象有一天，人類駕駛著星際飛船，航向了太空深處。可曾記得，旅行者1號是我們的領路人。到時候會不會頓生感慨，，“旅行者1號的征程不僅是一個探索時代的結束，更是新的探索時代的開始”。

圖3. 藝術家手中的旅行者1號

量子驛站

答：旅行者一號靠自身攜帶的高頻率電磁波發射器，來給地球傳輸數據，目前發射功率只有大約20w。

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，並非題主說的15億公里），相當於0.0022光年，通訊時差19.6小時。

這麼遠的距離上，旅行者1號始終和地球保持著聯繫，旅行者1號的電磁波發射器，目前功率只有20瓦左右，也就相當於一顆普通檯燈的功率，當信號傳到地球上時，已經衰減了數萬億倍。

之所以NASA還能接收旅行者1號的信號，和以下幾點措施有關：

（1）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；

（2）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；

（3）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。

好啦！我的答案就到這裡，喜歡我們答案的讀者朋友，記得點擊關注我們——艾伯史密斯！

艾伯史密斯

旅行者號外太陽系空間探測器分別有姊妹兩隻，分別是由NASA在1977年的9月5日和8月20日發射升空，至今已經過去了41年。旅行者一號和二號都早已經完成了各自的探索任務，目前已經飛到了狹義上的太陽系邊界-太陽系最外層,太陽影響範圍與星際介質之間的位置。旅行者一號和旅行者二號沿著不同的路線，至今為止已經距離地球大約210億公里和175億公里。

整整41年過去了，兩隻探測器早已經是“強弩之末”，科學家推測旅行者1號的能源大約能維持到2025年左右，屆時將不會再和地球有任何的聯繫，所有的設備都將關閉，孤獨的飛往太空深處。

旅行者號隨著距離地球越來越遠，數據的傳輸時間也越來越長，以光速傳播的無線電信號，從旅行者一號往地球傳遞數據大約有19個小時的延遲。這只是一方面，最主要的是隨著距離的變化，信號衰減會越來越嚴重，在這樣大的距離下可以接收到旅行者號的數據是非常困難的。旅行者號上攜帶了專業的深空探測天線-高增益的拋物面天線，這樣可以放大信號。同時在地面上NASA也專門建設了用於深空探測數據傳輸網絡DSN，在多個國家都有直徑幾十米的天線存在。如下圖是位於美國加州戈德斯通的直徑70米的天線，可以和旅行者號互通數據。

旅行者號最可能的是在十年內，因能源耗盡關閉所有的設備，將會和我們失去聯繫，孤獨的飛向太空深處。希望未來的人類有一天可以再次找到它。

圖片皆來自網絡侵刪。

這裡是科學黑洞，不妨關注與點評一下。

科學黑洞

首先旅行者一號，根本就沒有快飛出太陽系，因為太陽系的範圍，至少也有1光年左右，就以人類最快的飛行器，也要4000年以上才能飛出去，所以旅行者一號還早著呢。

其次旅行者一號能和地球通訊，還是通過電磁波信號的傳導，電磁波就和光一樣，其速度都接近於每秒30萬公里。

那麼就一些數據來看，旅行者一號和地球的距離，已經達到了211億公里，它所發射的信號，大概需要20個小時左右，才能抵達地球。

NASA之所以能接收到，旅行者一號的發送回來的信號，離不開NASA所建造的DSN深空網絡系統，DSN是一個極其複雜的通信系統，這個通信系統由三個地面終端設備構成。

這三個地面終端設備，分別建立在不同的區域，一個在美國加州的戈爾德斯敦，一個在西班牙的馬德里，另一個在澳大利亞的堪培拉.

這三個地面終端組合在一起，就構建了一個強大的太空觀測系統，這個系統不僅支持各種衛星軌道系統，還可以支持宇宙飛船，進行遙遠的星際航行任務。

所以旅行者一號能在200多億公里的地方，將信號發送回地球，NASA的DSN深空網絡功不可沒，如果沒有DSN深空網絡的支持，人類就不可能進行長距離的宇宙探索。

不過旅行者一號，遲早會和人類失去聯繫，因為旅行者一號的電池，大概只能工作到2025年左右，到時旅行者一號會和人類徹底告別，再無相見之日.....

關鍵字: 地球 科技 旅行者