2024年9月,美国宇航局的工程师团队成功将旅行者1号的推进器完成切换,旅行者1号的天线仍将继续精确指向地球,在所剩不多的电量完全耗尽之前,仍能与地球保持通信。
旅行者1号是美国宇航局研制的无人外太阳系探测器,该探测器发射于1977年9月,1979年1月抵达木星附近,1980年11月抵达土星附近。在先后探索完木星和土星后,其便开始了星际探索之旅,于2012年8月25日成为了首个进入星际空间的人造航天器。
从1977年9月到2024年9月,旅行者1号已经在太空中飞行了47个年头。旅行者1号以16公里每秒的速度向太阳系外狂飙而去,现在他与我们相距大约246亿公里,是地日距离的大约164倍。
为了跨越这一段对于人类来说十分漫长的遥远距离,旅行者1号花费了47年时间,但若是以光速来衡量,也仅仅是大约22.8光时,这点距离还不到一光年的1%。
旅行者1号总共携带了104千克联氨推进剂,推进剂储存在一个71厘米的钛合金球形燃料贮箱中。
旅行者1号共有三套推进系统,其中两套用于控制探测器的飞行姿态;另一套用于控制探测器的飞行轨道。当然,用于飞行轨道控制的推进系统其实也可以用于姿态控制。
旅行者1号有一个直径3.7米的可用于定向通信的抛物面天线。在其飞行过程中,必须要时不时的短暂启动推进器,控制探测器的姿态,使得天线始终指向地球,以便向地球发回数据和接收美国宇航局的指令。
为了与如此遥远的探测器通信,美国宇航局还有一套被称作“深空网络”的强大信号收发系统。这类系统我国也有,火星探测任务就有用到,未来的小行星探测、木星探测等任务也将会用到。
旅行者1号切换推进器是因为旧推进器的燃料管被燃料箱中的橡胶隔膜因老化而产生的二氧化硅堵塞了,旧推进器推进效率大幅下降,不得不从一套切换为另一套。
由于距离过远,通信困难且延迟大,从地球上的工程师发出指令,到推进器切换成功、探测器返回指令执行状态,整个过程需要耗费数天时间。
然而旅行者1号的三套推进器的现状都不太乐观,都存在燃料管堵塞问题,只是轻重程度不同罢了。这意味着切换推进器也只能让该探测器续命,并不能解决根本问题。
旅行者1号配备了三个放射性同位素热电发生器,也就是大家俗称的核电池。这种设备以钚238为燃料,能将其衰变时的热能转化为电能,可稳定供电数十年。
不过,几十年过去了,旅行者1号的寿命基本到头了,其携带的核电池能量即将耗尽,尽管美国宇航局很早便陆续关闭了一些科学探测设备,但余下的电量也只能让探测器工作到大约2025年,无法再为任何单一科学仪器提供足够的电力,只能依靠惯性继续向银河系中心前进。在这之后,其尽管还能在一段时间内与地球保持断断续续的通信,但再也无法传回任何科学数据。
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