旅行者1号和地球的通信基于无线电波，信号会以光速在空间中传播。地球上想要接收到旅行者1号的有效信号非常困难，因为无线电信号的强度遵循距离的平方反比定律，这意味着信号经过长距离的传播之后，其强度会大幅度减弱。
据估计，当旅行者1号发射的信号到达地球时，其强度只有发射时的100万亿亿分之一。再加上旅行者1号的信号发射机的功率非常低，仅为20瓦左右，所以地球上所能接收到的信号极度微弱。
为了使得通信可以正常进行，在旅行者1号设计之初，科学家就特别对它的通信能力进行了增强。它的主体包含一个巨大的高增益天线，这是一个直径可达3.7米的抛物面天线。同时，姿态控制系统使得天线可以一直对准地球。
在地球上，美国宇航局（NASA）还在全球三个地方建造了三座深空网络（DSN）测控站。有了强大的深空网络，科学家在地球上可以接收到旅行者1号传回的无线电信号，也可以给旅行者1号发送指令。在2017年，NASA向旅行者1号发送指令，成功启动了四个轨道修正推进器。
不过，旅行者1号把数据传输回地球的速率非常慢，每秒仅为160比特。而上行指令的速率更慢，只有下行速率的十分之一，即16比特/秒。
另外，由于距离非常遥远，旅行者1号发射出的无线电波需要大约20小时才能传播到地球上，反过来也是如此。再过几年，耗尽电能的旅行者1号将会彻底失联，它会作为人类无声的信使不断在星际空间中穿行。
旅行者1号上携带了一张铜质磁盘唱片，内容包括用55种人类语言录制的问候语和各类音乐，旨在向“外星人”表达人类的问候。唱片有12英寸厚，镀金表面，内藏留声机针。55种人类语言中包括了古代美索不达米亚阿卡得语等非常冷僻的语言，以及四种中国的语言（普通话、粤语、闽南语、吴语）。问候语为：“行星地球的孩子（向你们）问好”。唱片还包括了以下内容：
- 时任联合国秘书长库尔特·瓦尔德海姆的问候。
- 时任美国总统卡特的问候，内容是：“这是一份来自一个遥远的小小世界的礼物。上面记载着我们的声音、我们的科学、我们的影像、我们的音乐、我们的思想和感情。我们正努力生活过我们的时代，进入你们的时代。”
- 一个90分钟的声乐集锦，主要包括地球自然界的各种声音以及27首世界名曲，其中有中国古琴曲《流水》、莫扎特的《魔笛》和日本的尺八曲等。
- 115幅影像，太阳系各行星的图片、人类生殖器官图像及说明等。
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