美国国家航空和宇宙航行局于一九七七年九月五日发射了一枚名为“旅行者1号”的无人太阳系太空探测船。这也是人类第一次对太阳系之外的太空进行探索。尽管“旅行者1号”原计划仅服役五年,但如今46年过去了,其一些科研设备仍然完好如初,这让人感到不可思议。目前,“旅行者1号”已与地球相距240亿公里,是迄今为止人类制造的最遥远的天体。
美国宇航局的科学家们日前公布,美国宇航局“旅行者1号”探测器与地表的通信系统出现了问题。尽管科学家们还在试图修复这座建筑,但这座建筑实在是太古老了,想要重新建立起这座建筑,几乎是不可能的事情。
现在“旅行者1号”已经脱离了“日光层”,以三级宇宙飞行的速度向外太空飞去,这也就意味着,它将无法回到自己的星系。一旦失去联系,“旅行者1号”就会成为一名“星际流浪者”,孤零零地漂浮在太空中,直至彻底消失。
“旅行者1号”的通信中断
这一次,我怕是很难修好了。”
“旅行者1号”携带着三个内置电脑,其中包含一套来自科研设备的飞行资料系统。另外,“旅行者1号”还拥有1套工程资料,这些资料可以用来记录其本身的运行情况。NASA在地球上的任务控制中心,负责接收来自两套系统的数据,并对其进行二进制码的传输,并对其进行分析。
该项目指挥部的工作小组于11月14号首先发现了通信问题,那时候,数据系统中的通信设备不断地重复着“1”和“0”,仿佛进入了一个无休止的循环。尽管“旅行者1号”还能接受和完成从控制中心发出的指令,但是其科研设备所采集的太空信息和飞船本身的工程资料将无法传回地面。上周末,工作小组向飞船发出了重新启动数据系统的指令,但是到现在为止,还没有收到任何有用的资料。
“旅行者1号”通过美国宇航局的深空通信网与地表通信,单向发送的通信信号长达22.5个小时。卡拉·科菲尔德是这次飞行计划的主管,她说,在决定下一步维护计划之前,美国宇航局的工程师们正在努力搜集更多的资料。这一过程将持续几个星期。但科菲尔德也不得不承认,这一次,他们想要重新建立起联系,几乎是不可能的。
回到1981年,“旅行者1号”也出现了同样的情况,但是现在的情况与当时的情况截然不同。由于飞船的老化,“旅行者1号”的信号系统是否能够承受如此大的负荷,这也是科学家们在下达指令之前必须要考虑到的。目前的科学家们也只是根据最初的工作手册来查找问题,而最初的设计并不能解释这种老化会对系统造成什么影响。
科菲尔德说:“航行者一号已经完成了它的使命,它已经超过了它的设计,也是有史以来最久的飞船。”所以,尽管项目组一直在竭尽全力地维持着这艘船的生命,但我们也知道,这艘船可能会遇到一些不可修复的问题。”
距地球24亿千米远
寿命比预计的要长得多
“旅行者1号”是由 NASA于1960年代和1970年推出的一项探险项目所设计,其初衷仅仅是为了探访太阳系中的其它星球。“旅行者1号”采用了当时最先进的“引力加速”技术,在176年一次的行星排成一条直线上,在这种情况下,飞船只需要很少的燃油就能调整航向,剩下的时间则可以在其他星球的重力作用下进行加速,一艘飞船就能抵达木星、土星、天王星和海王星四大行星。
▲1977年,“旅行者1号”运载火箭
按照轨道跟踪,“旅行者1号”于1981年结束了对土星的探索,在“引力加速”的帮助下,它从黄道(太阳运行轨道)中脱离出来,前往蛇夫星座,一直到今天。“旅行者1号”搭载的太阳风探测器随后就失去了作用,因此,关于其确切的位置,科学家一直存在着争议。在2005年,美国宇航局举行了一次记者招待会,宣称科学界已就“旅行者1号”进入了太阳的鞘层,这一点得到了一致的认可。日鞘是由太阳风形成的,由太阳风形成的汽泡边缘所构成的外层。姐妹飞船“旅行者2号”在2007年也抵达了太阳鞘层。
今天,这两个太空船都被安置在太空中,也是目前为止,仅有的一艘太空船,在太阳层以外的地方,在冥王星的轨道之外。日球层是由太阳辐射出来的一系列磁场以及粒子泡。
理论上,“旅行者1号”如果能一直工作下去的话,300年后就能到达奥尔特云,再经过70,000年的航行。奥尔特云位于太阳的重力作用区域的边界。“旅行者1号”将会在76,000年后到达人马星座的星座二分之一。
最近几年,美国宇航局的研究小组已经关掉了一些不必要的设备,以便最大限度地节约电能,以期让“旅行者1号”能够在太空中待得更久。科学家们期望从“旅行者1号”传回的资料中,能够知道在太空船离开日球层后,粒子与磁场会发生怎样的改变。据先前的最新估算,“旅行者1号”上携带的科研设备可持续使用到2025年。“旅行者1号”在2036年将会用完所有的电能,而当它的电量用完时,它仍然会朝着星系的中央飞去,但是它已经不能把它的资料传回地球了。
如果不能解决通信问题,到2023年,“旅行者1号”将会是一名孤单的星际旅行者。但它的使用寿命已经超过了最初的设计,运行的轨道也比海王星的轨道要远得多。或许,就像美国宇航局所说的,“航行者1号是为了漫游银河而生的。”