《為什麼一台47年前發射的探測器,現在還能跟地球通信?_旅行者_宇宙_人類》 為什麼一台47年前發射的探測器,現在還能跟地球通信? 一台已經47歲高齡的探測器,如今正以每秒17公裏的速度飛向茫茫宇宙深處。它的體內,沒有現代通信模塊,沒有高清攝像頭,甚至連處理器的性能,都不及今天一塊兒童玩具芯片。可它依然還在給我們傳回數據——從243億公裏之外。 它就是旅行者1號,人類歷史上飛得最遠的航天器。如今,它已經飛出了太陽系,卻依舊與地球保持著聯系。你或許會問:這麼遠,它怎麼還“聽得見我們”?我們又是如何“聽見它”的? 這背後,是一套幾乎逆天的通信奇跡。 一次“臨時任務”,飛出了太陽系 1977年,美國宇航局(NASA)為了研究木星和土星,發射了旅行者1號與2號。這本是一項為期五年的短期任務——研究木星大紅斑、土星光環、以及它們的衛星群。 可當任務完成之後,旅行者1號並沒有就此退役,而是繼續沿著宇宙的方向前進。由於飛行路徑和速度極為理想,它意外獲得了一個前所未有的身份:“第一個飛出太陽系的人造航天器。” 2012年,旅行者1號正式穿越“日球層頂”,進入星際空間。這意味著,它突破了太陽風主導的區域,抵達了銀河系的“公共空間”。 那一刻,人類第一次真正觸碰到了太陽系的邊界。 地球如何“聽見”它243億公裏外的聲音? 要知道,旅行者1號使用的是一個功率僅有22.4瓦的發射器,相當於一個小型燈泡發出的能量。而它發出信號在穿越243億公裏的真空之後,其能量會衰減至10⁻¹⁶瓦——比你手機待機時發出的電磁噪聲還弱數千倍。 按常理來說,這種微弱信號早已淹沒在宇宙背景噪音中,但地球上卻有一套極為強悍的“耳朵”,在持續傾聽。它就是深空網絡:人類最強的監聽系統。 NASA的“深空網絡”正是承擔這一任務的全球監聽系統。它在美國加州、澳大利亞堪培拉、西班牙馬德裏各部署了一組直徑70米的巨型天線,這三處選址剛好可以無縫覆蓋全球自轉帶來的空窗。 它們晝夜不息、輪班監聽,只為了等來自旅行者1號那聲極其微弱的“滴答”。 這些天線使用極高靈敏度的低溫接收器、濾波算法、信號重建技術,才能從宇宙背景噪音中分辨出那點點信息。 換句話說,我們正在用全球最大的無線電“放大器”,聽一顆老探測器在243億公裏外的輕語。 為什麼它還能動、還能發信號? 旅行者1號之所以能堅持這麼久,核心原因在於它配備了核電池。 它搭載的是一種名叫放射性同位素熱電發生器(RTG)的裝置。其原理是:鈈-238在衰變過程中釋放熱量,轉化為電力。雖然這種電源的效率很低(不到7%),但它穩定、可靠,並能持續輸出幾十年。 盡管如此,這種供電也不是無限的。47年來,旅行者1號的可用功率從470瓦降到了不到200瓦。NASA不得不逐一關閉部分設備,優先保留必要的通信和科學儀器。 現在,它的工作節奏很慢,每次回傳的數據也很有限。但它依舊堅持在運行。 這就像一個垂暮老人,靠著削減到最低的體力,依舊堅持每晚寫下幾行字,寄往千裏之外的家。 它的“大腦”只有68KB,卻仍在探索宇宙 如果你對“68KB”這個數字沒概念,可以換個說法:一張中分辨率的彩色圖片,體積大概就是幾百KB。旅行者1號的全部內存,只夠容納四分之一張圖像。 在今天,這是一個令人發笑的規格。但恰恰是這台“古董級大腦”,支撐它穩定工作了幾十年。 這也正是旅行者1號的偉大之處——它不是靠“強大”,而是靠極致的簡潔、穩定與節能完成了人類從未踏足的遠行。 一張金唱片,向宇宙介紹地球文明 也許最打動人心的,不是旅行者1號飛得多遠,而是它帶著怎樣的“信”。 它身上攜帶著一張24K鍍金唱片,叫做“金唱片”。這是由卡爾·薩根團隊設計的地球“自我介紹”。 裏面收錄了55種語言的問候語、貝多芬與中國古琴、鯨魚的歌聲、嬰兒的哭聲、脈搏的跳動、人類的解剖圖、太陽系的位置…… 那是一張寫給外星文明的“名片”,也是寫給未來的時間膠囊。如果宇宙中有另一種生命能收到它、讀懂它,那麼地球將不再是宇宙中的孤島。 科學家預測,2030年左右,旅行者1號將耗盡電力,徹底失聯。那之後,它將繼續以每年近5億公裏的速度,默默穿行在銀河中。 它不會熄滅,也不會墜毀——它將變成一顆人類文明的漂流瓶,飛越星辰,穿越時間,也許十萬年後,它會靠近另一顆恒星。 而那時候,或許地球已經變了模樣。 寫在最後:它一直在“等我們聽見” 你或許不知道,旅行者1號的英文名“Voyager”,意思就是“遠行者”。 它用一生的時間,去丈量人類無法觸及的距離。它並不是一個“萬能機器人”,它甚至稱不上“高科技產品”。 但正因為它的“簡陋”,它才證明了:人類的探索不是靠技術的豪華,而是靠意志的延展。 如今,旅行者1號已成孤星,它飛得越遠,我們卻越清楚地知道:這台機器背後,是一群相信星辰的頭腦,是一個熱愛遠方的文明。 而我們唯一要做的,就是繼續聽見它的聲音,哪怕那只是“滴——”的一聲回響。 《為什麼一台47年前發射的探測器,現在還能跟地球通信?_旅行者_宇宙_人類》完,請繼續朗讀精采文章。 喜歡 小編的世界 e4to.com,請記得按讚、收藏及分享!
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