人类最远人造物内核电池半衰期87.7年，为何48年后就没电了？

世界上最远的人造物体是谁？相信很多人都会吐出5个字：旅行、旅行、人、1、数，不管是10年前还是现在，航海者一号无疑是人类最远的人造造物。2012年，它距离星际介质已经达到181亿公里，喷气推进实验室（JPL）航海者页面的实时数据显示，航海者一号与太阳的直线距离达到224.51亿公里。以恒定的速度向外飞。

224.51亿公里，你知道有多远吗？相当于150个天文单位(AU)，每个单位等于地球到太阳的平均距离。从这一刻开始算起，当一缕阳光从太阳表面飞到航海者一号上时，航海者一号需要20小时44分29秒才能接收到。同样，人类通过地面深空网络的无线电将其发送给航海者一号。对于控制命令，旅行者1号要到20小时后才会有反应，而人类要等40个小时左右才能确认旅行者1号是否成功执行了命令。

在星际介质中，光的照度与距离成反比。阳光经过20小时的衰减到达航海者一号，光线已经变得很微弱。如果站在航海者一号上用肉眼看太阳，直径139万公里的太阳缩小到笔尖大小，几乎变成了一颗恒星。因此，航海者一号现在的空间可以用“黑暗”来形容，比地球的黑夜还要暗很多，而在这种环境下供电的太阳能电池板显然是行不通的，所以航海者一号使用的是RTG核电池.

说到核电池，人们通常会想到核电站，利用核裂变或核聚变的能量获得巨大的能量，但RTG核电池的原理不是这样的。它通过放射性元素的长期辐射获得稳定的功率。航海者一号的照片显示，它的吊杆上有三个圆柱形物体。它们是三个RTG核电池。RTG核电池实际上是一种放射性同位素热电发电机（RTG）。每个RTG存储24个钚238氧化物球。

钚238是一种通过人工方法制成的放射性元素，半衰期为87.7年。RTG核电池的外壳是硅锗热电偶，可以将钚238的辐射能转化为电能。1977年9月5日，在歼一发射成功的那天，RTG核电池可以提供470瓦的电力。因为三块RTG核电池，航海者一号在过去的43年里一直与地球上的人类保持着密切的联系，传回了很多有价值的数据，比如太阳系中的全家福照片、太阳磁泡的形状、以及星际介质中宇宙射线的强度。

然而，RTG核电池无法提供永久的电力。科学家预测2025年以后就会没电了，为什么RTG核电池只用了48年就没电了？要知道半衰期是87.7年。每过87.7年，钚238就会减少一半，提供的能量也会减半。也就是说，RTG核电池的能量要到2064年才会减半。按理说，到2025年，RTG核电池至少可以提供初始功率的70%，即329瓦。

但实际情况并非如此。实际功率远低于理论功率。由于功率急剧下降，航海者一号从2007年开始就一直关闭科学仪器以节省电力。2007年，等离子体子系统（PLS）被关闭。行星射电天文（PRA）于2008年关闭，紫外光谱仪（UVS）于2016年关闭，数据磁带记录器（DTR）于2018年关闭，陀螺仪于2019年关闭。截至2020年8月7日，前10名中有6个航海者一号上的科学探测仪器已经关闭。美国宇航局科学家预测，所有科学仪器将在2025年关闭。

功率快速下降的原因是RTG核电池外壳上的硅锗热电偶。硅锗热电偶是一种能将热能转化为电能的器件。电源效率低的另一个原因是热电偶接头老化接触不良，传热效果变差，供电自然受到影响。2025年后，航海者一号成为不受控制的人造物体，在星际介质中游荡，如果飞向4.2光年外的比邻星，需要73775年才能到达。7万年后的地球会是什么样子？，谁也想不到。