旅行者一号飞行40多年，距地约233亿公里，为何还能与地球通讯？

综述

1977年发射的旅行者一号到如今已经运行超过40年，并且据推测它是历史上运行时间最长的宇宙飞船。

虽然它距地球已经有233亿公里，但它始终保持着与地球的信息传送和通信联络，在浩瀚无垠的宇宙中独自工作运行，它依靠的是什么设备能与地球始终保持通讯联络呢？

旅行者一号

旅行者一号是1977年美国国家航天局（NASA）发射的一枚无人外太阳系太空探测器，它的身上肩负着探索外太空宇宙的重要任务。

旅行者一号的建造及发射任务来源于一个行星之旅计划，该计划想要通过发射无人探测器去研究宇宙中的各种天体，而70年代末正好是木星、土星、天王星、海王星和冥王星这五颗行星难得一遇的直线排列周期。

利用五个行星的直线排列周期，可以借力飞行，使用“引力助推”技术，节约飞行所需能量，即用最少量的推进剂和飞行时间来完成运载探测器的任务，旅行者一号就是搭载着这样的最新技术开始了它的宇宙之旅。

NASA原本为旅行者一号安排的计划是探索金星、火星和水星这三个行星，并且最初的命名是水手号计划木星火星探测器，但后来由于预算有限，原计划只能改成飞掠木星和土星，探测器也因此改名为旅行者号。

虽然与最初探索三颗行星愿景差距甚远，但旅行者一号也在它的能力范围内完成了较出色的任务，它向我们提供了人类拥有的首批木星、土星以及其卫星的详细照片，这些照片为人类带来了一场视觉盛宴，也为了解宇宙的行星奠定了里程碑式的基础。

强大的通讯系统

事实上，为旅行者安排的任务早在1990年就已经完成了，科学家为了能够节省能源也关闭了它的相机，从它拍摄的最后一张照片推测，它已经飞出了日球顶层，距离地球也有着200多亿公里，但你以为它就此和地球失去联系了吗？

答案是并没有，在距离地球233亿公里之外，它仍然能和我们保持着间断的联系，到底依靠的是什么通讯手段呢？

这种在宇宙间保持的稳定联络，只能依靠无线电通信手段，这就不得不提到旅行者一号身上配备的高科技通讯设备了。

为了使旅行者一号在长时间的飞行中还能够保持通讯稳定，技术人员在它的身上配备了直径约3.7米的抛物面碟形天线，这种天线使用s波段和x波段的频率，将地球上发送的无线电信号进行调制，不仅能够保证信息的接收和发送，并且受到的干扰也控制到最小。

为旅行者一号长时间运行提供动力的是它配备的三个放射性同位素发电机，这三个发电机产生的电量足以使旅行者一号运行几十年的时间，这也是它能够始终保持通讯联络的重要原因。

然而光旅行者一号自身配备的高科技设备还不够，地球上也要有足够强大的测控网才能够接收到它的信号。

旅行者探测器和地面距离233亿公里，因此它的无线电发射功率和数据传输速率也因此受到了限制，所以NASA在地面上必须架设着如千里眼和顺风耳般的设备来维持它们的联系。

其实早在旅行者发射的前十年，NASA就已经为与探测器的联系进行了准备，他们建造了面积巨大的测控网，这是由类似射电望远镜的大锅构成的无线网排列系统，其直径最大达到70米，能够保证在地球自转的同时也不会有通讯盲区，随时接受探测器的消息。

但值得注意的是，即使是有着最佳的设备来辅助旅行者一号和地面的通讯来往，但233亿公里依旧是一个遥不可及的距离，这也导致两者间的通讯信号时强时弱。

旅行者的未来何去何从

前文说到，旅行者一号的任务实际上从1990年就已经顺利完成了，但它的探索价值却并没有结束，在之后的飞行旅程里，它依旧能够传递一些星际空间数据，比如传回的关于日球顶层的信息，这对于科学家研究宇宙依然有着重要的意义。

但据科学家推测，旅行者一号与地球的联络已经时日无多，到2025年可能就要与人类彻底断联，这也是由于给它最初设计的核动力电池只能支持到2025年，而旅行者也会在剩余的时间里不断前行，带着人类的愿望向外太空飞去。

虽然我们可能会与旅行者号失去联络，但旅行者一号一直都携带着地球上的重要信息，在设计最初，人类给它配备了一张镀金的视听光盘，里面的内容包括了人类语言录制的问候语和各种音乐以及图像。

这些数据也是为了能够向外太空中可能存在的“外星人”表达人类的问候以及传递消息，但它是否真的能够起到作用我们也还未可知，不过它始终承载着人类对于外星文明的美好期望与友好问候，在茫茫宇宙中期望找到另外一种生命的陪伴。

结语

也许旅行者一号最好的结局就是等人类有足够的能力带它回家，而它也会带着自身传奇的宇宙之旅进入人类博物馆结束它的“流浪之路”。

我们也希望人类可以制造出更加先进的航空探测器来延续它的宇宙探索之旅，替人类到达那些可望不可即的星球，去看一看整个宇宙美丽的样貌。