为延长“旅行者1号”寿命 NASA再关一台科学仪器

美国东部时间4月17日，美国国家航空航天局（NASA）位于南加州的喷气推进实验室工程团队向深空探测器“旅行者1号”发送指令，关闭其上的一台名为“低能带电粒子实验”（LECP）的科学仪器，以在探测器电力日益紧张的情况下延长这艘人类首个恒星际探测器的工作寿命。

LECP自1977年“旅行者1号”升空以来几乎持续运行，至今已接近49年，通过观测来自太阳系及银河系的低能带电粒子，包括离子、电子以及宇宙射线，获取了大量科学数据。这台仪器帮助科学家描绘出日球层之外星际介质的结构，探测到星际空间中不同粒子密度和压力前沿区域的分布情况，目前只有“旅行者”双星探测器距离地球足够遥远，能够在这一独特的空间环境中提供相关信息。

与“旅行者2号”一样，“旅行者1号”依靠放射性同位素热电机供电，这种装置通过钚衰变释放的热量发电，但两艘探测器每年大约损失4瓦可用功率。在接近半个世纪的飞行之后，电力冗余已趋于极限，任务团队不得不通过依次关闭加热器及部分科学仪器来节省能源，同时又要确保探测器不会因过冷而导致燃料管线冻结。

今年2月27日，“旅行者1号”按计划进行了一次姿态翻滚机动，但在过程中功率水平出现意外下降。工程师们意识到，若电力再度下滑，可能触发飞行器的欠压故障保护系统，自动关闭部分组件以自保，随后还需要地面团队进行复杂而耗时的恢复操作，且这一过程本身也存在风险。因此，团队选择先发制人，主动采取措施。

“没有人愿意关闭一台科学仪器，但在当前条件下，这是我们能做出的最佳选择。”喷气推进实验室“旅行者”项目经理卡里姆·巴达鲁丁表示。他指出，“旅行者1号”仍有两台科学仪器在正常工作——一台用于“聆听”等离子体波动，另一台用于测量磁场，这两台设备持续从人类从未亲自造访过的深空区域发回数据，团队的目标是尽可能长时间维持两艘“旅行者”探测器的运行。

事实上，这次关闭LECP的决定并非临时起意，而是早已写入任务的“远程规划”。几年前，科学和工程团队便就未来逐步关停各项设备的顺序达成共识，以在电力不断衰减的前提下尽可能延续任务的科学价值。每艘探测器最初都搭载了10套相同的科学仪器，其中已有7套先后关闭，如今轮到“旅行者1号”上的LECP被关停，而“旅行者2号”上的同类仪器已于2025年3月关闭。

由于“旅行者1号”目前距离地球超过150亿英里（约250亿公里），从地面发出的指令需要大约23小时才能传到探测器，执行关闭流程本身还要持续约3小时15分钟。值得注意的是，LECP系统中有一台用于让传感器旋转扫描全天空的小型电机将继续保持工作，它只消耗约0.5瓦功率，保留这一部件有助于在未来若能再“挤出”一点电力时，为重新启用该仪器保留可能性。

工程师们估算，此次关闭LECP可为“旅行者1号”争取约一年的“喘息空间”。团队计划利用这段时间，为两艘探测器筹划并实施一项更具雄心的节能方案，内部称之为“大爆炸”（Big Bang）。这一做法的设想是一次性调整一整组用电设备，通过关停部分装置、以低功耗组件替代部分功能，在维持探测器内部温度的同时，继续支持科学观测。

按照计划，“大爆炸”方案将首先在电力略为宽裕且距离地球更近的“旅行者2号”上实施，作为相对安全的试验对象。相关测试目前定于2026年5月至6月进行，如果进展顺利，团队将最早于7月在“旅行者1号”上尝试同样的操作。若一切按预期运作，未来仍存在让“旅行者1号”上的LECP重新开机的希望。