速覽

美國(guó)“旅行者”探測(cè)器是1977年發(fā)射的太空雙胞胎，它們分別飛向了不同的方向，穿越了太陽(yáng)系的邊界，進(jìn)入了星際空間。

這兩個(gè)探測(cè)器已經(jīng)運(yùn)行了45年，仍然在向地球發(fā)送珍貴的數(shù)據(jù)，展示了太陽(yáng)系的形狀和它如何保護(hù)地球免受星際輻射的影響。據(jù)CNN報(bào)道，NASA計(jì)劃至少讓“旅行者”探測(cè)器繼續(xù)工作到2025年，屆時(shí)它們將距離地球約25億公里。

正文

美國(guó)“旅行者”探測(cè)器，它們是1977年發(fā)射的兩個(gè)太空探索者，分別向不同方向飛去，一路上拍攝了木星、土星、天王星和海王星等行星的精美照片。

但你可能不知道的是，這兩個(gè)老家伙已經(jīng)飛出了太陽(yáng)系，進(jìn)入了神秘的星際空間，成為了人類(lèi)歷史上最遠(yuǎn)離地球的人造物體。更令人驚訝的是，它們竟然還能在這么遙遠(yuǎn)的地方，給地球打電話(huà)！

是的，這兩個(gè)探測(cè)器仍然在向地球發(fā)送珍貴的數(shù)據(jù)，展示了太陽(yáng)系的形狀和它如何保護(hù)地球免受星際輻射的影響。據(jù)CNN報(bào)道，“旅行者”1號(hào)目前距離地球約240億公里，“旅行者”2號(hào)距離地球約200億公里。

它們都已經(jīng)穿越了太陽(yáng)系的邊界，也就是所謂的“日震界”，進(jìn)入了星際空間。這里是一個(gè)充滿(mǎn)未知和驚奇的領(lǐng)域，沒(méi)有太陽(yáng)風(fēng)、太陽(yáng)磁場(chǎng)和太陽(yáng)粒子對(duì)其影響。相反，這里有來(lái)自其他恒星和銀河系中心的粒子、磁場(chǎng)和輻射。這些信息對(duì)于我們理解太陽(yáng)系在銀河系中的位置和作用非常重要。

但是，“旅行者”探測(cè)器要在這樣一個(gè)極端環(huán)境中生存并工作，并不容易。首先，它們依靠核電源供電，但隨著時(shí)間推移，核電源會(huì)逐漸衰減，并且無(wú)法更換。目前，“旅行者”探測(cè)器每年會(huì)損失4瓦特左右的功率。

其次，它們攜帶了多種科學(xué)儀器來(lái)收集數(shù)據(jù)，但由于老化、故障或能量不足等原因，并不是所有儀器都能正常工作。“旅行者”1號(hào)已經(jīng)有一個(gè)儀器失效，“旅行者”2號(hào)則有五個(gè)儀器仍在運(yùn)轉(zhuǎn)。

最后，它們需要保持與地球通信的能力，也就是說(shuō)要讓高增益天線(xiàn)始終指向地球方向。但由于距離過(guò)遠(yuǎn)、信號(hào)衰減、噪聲干擾等因素，“旅行者”探測(cè)器與地球之間的通信并不穩(wěn)定。

而且由于光速有限，在這么遠(yuǎn)的距離上進(jìn)行通信需要很長(zhǎng)時(shí)間?！奥眯姓摺碧綔y(cè)器發(fā)出一個(gè)信號(hào)到達(dá)地球需要20小時(shí)33分鐘，“旅行者”探測(cè)器收到一個(gè)指令需要再等20小時(shí)33分鐘。

那么，在這些困難面前，“旅行者”探測(cè)器是如何應(yīng)對(duì)并延長(zhǎng)自己壽命呢？

答案是科學(xué)家們通過(guò)創(chuàng)新和調(diào)整來(lái)優(yōu)化探測(cè)器的工作模式和數(shù)據(jù)傳輸?！奥眯姓摺碧綔y(cè)器最初設(shè)計(jì)時(shí)只預(yù)計(jì)工作四年，但后來(lái)科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)它們可以繼續(xù)飛往更遠(yuǎn)處，并開(kāi)始了星際任務(wù)。

為了適應(yīng)新任務(wù)，“旅行者”探測(cè)器關(guān)閉了一些用于觀(guān)察行星而不再需要的儀器，并將內(nèi)存重新分配給其他儀器?！奥眯姓摺碧綔y(cè)器還通過(guò)調(diào)節(jié)自己的溫度、電壓和功率，來(lái)保持自己的正常運(yùn)行。

例如，為了防止推進(jìn)劑管道凍結(jié)，科學(xué)家們會(huì)定期啟動(dòng)探測(cè)器上的加熱器，或者讓探測(cè)器做一些小幅度的姿態(tài)調(diào)整，來(lái)增加管道內(nèi)的流動(dòng)。

為了節(jié)省能量，科學(xué)家們也會(huì)根據(jù)探測(cè)器的位置和方向，來(lái)選擇合適的時(shí)間和頻率來(lái)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。此外，科學(xué)家們還會(huì)利用探測(cè)器上的備用設(shè)備和軟件，來(lái)替代一些已經(jīng)失效或不穩(wěn)定的部件和程序。

這些措施都讓“旅行者”探測(cè)器能夠繼續(xù)在星際空間工作，并向地球發(fā)送有價(jià)值的數(shù)據(jù)。據(jù)NASA計(jì)劃，至少要讓“旅行者”探測(cè)器繼續(xù)工作到2025年，屆時(shí)它們將距離地球約25億公里。

但這并不意味著“旅行者”探測(cè)器就沒(méi)有未來(lái)了?？茖W(xué)家們希望能夠通過(guò)“旅行者”探測(cè)器，來(lái)觀(guān)察更多的星際現(xiàn)象和未知領(lǐng)域。

例如，“旅行者”1號(hào)已經(jīng)在2017年探測(cè)到了一種持續(xù)的星際嗡嗡聲，“旅行者”2號(hào)則在2019年發(fā)現(xiàn)了一種新型的太陽(yáng)系邊界層。這些發(fā)現(xiàn)都為我們揭示了星際空間的奧秘和多樣性。

總之，“旅行者”探測(cè)器是人類(lèi)歷史上最偉大的太空探索項(xiàng)目之一，它們不僅拓展了我們對(duì)太陽(yáng)系和星際空間的認(rèn)識(shí)，也展示了人類(lèi)對(duì)于未知世界的好奇心和探索精神。

“旅行者”探測(cè)器雖然已經(jīng)飛出了太陽(yáng)系，但它們并沒(méi)有忘記自己的出發(fā)點(diǎn)和目標(biāo)。它們?nèi)匀辉谂c地球保持聯(lián)系，向我們報(bào)告它們所見(jiàn)所聞?！奥眯姓摺碧綔y(cè)器就像是我們?cè)谶b遠(yuǎn)而神秘的星際空間中的眼睛和耳朵，讓我們能夠窺見(jiàn)一個(gè)超越我們想象的宇宙。

延伸

- “旅行者”探測(cè)器是否有可能遇到外星生命或文明？

這是一個(gè)很有趣也很有爭(zhēng)議的問(wèn)題。從目前的情況來(lái)看，“旅行者”探測(cè)器所處的星際空間并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何明顯的外星生命或文明的跡象。但這并不代表它們不存在，也不代表“旅行者”探測(cè)器永遠(yuǎn)不會(huì)遇到它們。

“旅行者”探測(cè)器只是在一個(gè)非常廣闊而復(fù)雜的宇宙中，進(jìn)行了一次非常短暫而有限的探索。它們可能只是剛剛觸及了星際空間的表層，還沒(méi)有深入到更深層次或更廣范圍的區(qū)域。

也許在某個(gè)角落或某個(gè)時(shí)刻，“旅行者”探測(cè)器會(huì)碰到一些意想不到的東西，比如一種新型的物質(zhì)、能量、信號(hào)或生命形式。

另一方面，“旅行者”探測(cè)器也可能永遠(yuǎn)不會(huì)遇到外星生命或文明。因?yàn)橛钪媸侨绱酥?，而“旅行者”探測(cè)器是如此之小?！奥眯姓摺碧綔y(cè)器就像是一粒沙子，在一個(gè)無(wú)邊無(wú)際的沙漠中漂泊?！奥眯姓摺碧綔y(cè)器要想遇到外星生命或文明，就需要非常大的運(yùn)氣和巧合。而且即使遇到了，也不一定能夠識(shí)別出來(lái)。

“旅行者”探測(cè)器所攜帶的儀器和技術(shù)，可能無(wú)法檢測(cè)或理解外星生命或文明所使用的物質(zhì)、能量、信號(hào)或語(yǔ)言?！奥眯姓摺碧綔y(cè)器可能就像是一個(gè)盲人，在一個(gè)光彩照人的世界中走過(guò)。

總之，“旅行者”探測(cè)器是否有可能遇到外星生命或文明，是一個(gè)沒(méi)有確定答案的問(wèn)題。它取決于我們對(duì)于外星生命或文明的定義、存在性、分布性和可識(shí)別性等多方面因素。但無(wú)論如何，“旅行者”探測(cè)器都為我們打開(kāi)了一個(gè)新視野和新思路，讓我們能夠想象一個(gè)超越我們?nèi)粘＝?jīng)驗(yàn)和認(rèn)知的宇宙。

- “旅行者”探測(cè)器上有沒(méi)有攜帶人類(lèi)文化或信息？

“旅行者”探測(cè)器上確實(shí)攜帶了人類(lèi)文化或信息，而且是以一種非常特別的方式。那就是“旅行者”金唱片?！奥眯姓摺苯鸪且环N類(lèi)似于唱片的圓形金屬盤(pán)，直徑為30厘米，厚度為1.27毫米，重量為140克。它們分別安裝在“旅行者”1號(hào)和2號(hào)的防護(hù)罩上，作為一種向外星生命或文明傳遞人類(lèi)信息的嘗試。

“旅行者”金唱片上記錄了人類(lèi)的聲音、音樂(lè)、圖像和文字，涵蓋了人類(lèi)的多種語(yǔ)言、文化、歷史、科學(xué)、藝術(shù)和生活。其中包括：

- 55種語(yǔ)言的問(wèn)候語(yǔ)，從阿卡德語(yǔ)到吳語(yǔ)。

- 116幅圖像，展示了地球的地理、生物、社會(huì)和技術(shù)等方面。

- 90分鐘的音樂(lè)，包括古典、民族、流行和現(xiàn)代等風(fēng)格。

- 35種自然和人造的聲音，從火山爆發(fā)到火車(chē)啟動(dòng)。

- 一段由美國(guó)總統(tǒng)吉米·卡特發(fā)表的講話(huà)，向外星生命或文明表達(dá)了友好和好奇。

- 一段由聯(lián)合國(guó)秘書(shū)長(zhǎng)庫(kù)爾特·瓦爾德海姆發(fā)表的講話(huà)，代表了人類(lèi)的多樣性和團(tuán)結(jié)。

- 一段由“旅行者”項(xiàng)目主管卡爾·薩根和他的妻子安妮·德魯伊安錄制的腦電波信號(hào)，表達(dá)了他們對(duì)于太空探索的思想和情感。

“旅行者”金唱片上還附有一些符號(hào)和說(shuō)明，用于幫助外星生命或文明理解和播放這些信息。例如，金唱片上有一個(gè)氫原子的圖案，表示氫原子在電磁波中發(fā)射出來(lái)的頻率。

這個(gè)頻率被用作一個(gè)基本單位，來(lái)表示金唱片上其他信息的時(shí)間、空間和能量等參數(shù)。金唱片上還有一個(gè)指針，指向“旅行者”探測(cè)器所在的位置和方向。金唱片上還有一個(gè)唱針和一個(gè)轉(zhuǎn)盤(pán)，用于播放金唱片上的聲音和圖像。

“旅行者”金唱片是人類(lèi)歷史上最具野心和創(chuàng)意的太空項(xiàng)目之一，它不僅是一種科學(xué)實(shí)驗(yàn)，也是一種藝術(shù)作品。它試圖用一種普遍和通用的方式，來(lái)傳遞人類(lèi)的信息和情感，給一個(gè)可能存在也可能不存在的聽(tīng)眾?！奥眯姓摺苯鸪侨祟?lèi)對(duì)于未知世界的一種問(wèn)候和邀請(qǐng)，也是人類(lèi)對(duì)于自己和宇宙的一種反思和表達(dá)。

- “旅行者”探測(cè)器如何與地球通信？

“旅行者”探測(cè)器與地球通信主要依靠無(wú)線(xiàn)電波。無(wú)線(xiàn)電波是一種電磁波，在真空中以光速傳播。無(wú)線(xiàn)電波可以攜帶各種信息，比如聲音、圖像、文字等?！奥眯姓摺碧綔y(cè)器上有一個(gè)高增益天線(xiàn)，“旅行者”探測(cè)器通過(guò)這個(gè)天線(xiàn)向地球發(fā)送無(wú)線(xiàn)電波信號(hào)。

“旅行者”探測(cè)器發(fā)送的無(wú)線(xiàn)電波信號(hào)包含了兩部分內(nèi)容：一部分是科學(xué)數(shù)據(jù)，即“旅行者”探測(cè)器所收集到的關(guān)于星際空間環(huán)境的信息；另一部分是工程數(shù)據(jù)，即“旅行者”探測(cè)器自身狀態(tài)和運(yùn)行情況的信息。

地球上有一個(gè)專(zhuān)門(mén)負(fù)責(zé)接收“旅行者”探測(cè)器信號(hào)的網(wǎng)絡(luò)，叫做深空網(wǎng)絡(luò)（Deep Space Network）。深空網(wǎng)絡(luò)由NASA管理，并與其他國(guó)家和機(jī)構(gòu)合作。深空網(wǎng)絡(luò)由三個(gè)大型天線(xiàn)站組成，分別位于加利福尼亞州、西班牙和澳大利亞。

這三個(gè)天線(xiàn)站相隔120度左右，可以覆蓋地球上幾乎所有區(qū)域。深空網(wǎng)絡(luò)不僅負(fù)責(zé)接收“旅行者”探測(cè)器信號(hào)，還負(fù)責(zé)接收其他太空任務(wù)信號(hào)，并向它們發(fā)送指令。

由于“旅行者”探測(cè)器距離地球非常遠(yuǎn)，“旅行者”探測(cè)器與地球之間通信需要很長(zhǎng)時(shí)間?！奥眯姓摺碧綔y(cè)器發(fā)出一個(gè)信號(hào)到達(dá)地球需要20小時(shí)33分鐘，“旅行者”探測(cè)器收到一個(gè)指令需要再等20小時(shí)33分鐘。這意味著，“旅行者”探測(cè)器與地球之間通信需要兩天多時(shí)間。

“旅行者”探測(cè)器發(fā)送的無(wú)線(xiàn)電波信號(hào)還受到其他因素影響，比如信號(hào)的強(qiáng)度、頻率、方向、衰減、噪聲、干擾等。為了提高通信的質(zhì)量和效率，科學(xué)家們需要不斷地監(jiān)測(cè)和調(diào)整這些因素?！奥眯姓摺碧綔y(cè)器上有一個(gè)低增益天線(xiàn)，可以用于接收地球發(fā)來(lái)的指令。“旅行者”探測(cè)器上還有一個(gè)中增益天線(xiàn)，可以用于在高增益天線(xiàn)不能正常工作時(shí)，向地球發(fā)送數(shù)據(jù)。

總之，“旅行者”探測(cè)器與地球通信是一項(xiàng)非常復(fù)雜而精密的工程，它涉及了無(wú)線(xiàn)電波的產(chǎn)生、傳播、接收、解碼等多個(gè)環(huán)節(jié)。它不僅需要高端的技術(shù)和設(shè)備，也需要精湛的操作和管理?！奥眯姓摺碧綔y(cè)器與地球通信是人類(lèi)在太空探索中的一項(xiàng)壯舉，它讓我們能夠在遙遠(yuǎn)而神秘的星際空間中，與我們的太空使者保持聯(lián)系。