业余天文学家如何接收到旅行者一号的信号
美国宇航局的旅行者一号在太空中漂泊了几十年,一些业余天文学家接收到它的信号。他们使用历史悠久的德温赫洛无线电天文台,在荷兰德温赫洛村附近接收到了信号。尽管距离遥远,接收到来自这艘航天器的信号让人感到惊讶。旅行者一号距离地球几乎是150亿英里,因此信号到达地球时非常微弱。为了让这个距离更容易理解,它的距离几乎是冥王星距离的五倍。德国航空航天中心透露,这个距离比冥王星离我们地球的距离多出近30亿英里。
天文学家是怎么做到的
天文学家在射电望远镜上增加了一个额外的天线,以确保他们能够接收到信号。这是必要的,因为该望远镜最初是为了观察比旅行者1号所用的更高频率的射电波而建造的。望远镜的天线系统在航天器的高频信号下反射的入射信号较少,使得本已微弱的信号检测变得更加困难。为了解决这个问题,团队依靠对航天器轨道的精确预测。在进行这些更改后,微弱的载波信号在某些时刻变得可见,甚至在望远镜控制室的屏幕上实时显示。
这为什么让人印象深刻?
业余天文学家在试图在没有NASA先进技术的帮助下探测来自旅行者1号的信号时面临了更大的挑战。这就是为什么这个成功显得更加令人印象深刻。NASA解释说,天线必须捕捉到一个如此微弱的信号的信息,以至于到达天线的功率约为10⁻¹⁶瓦特,或者大约是十亿分之一。相比之下,现代数字手表的功率大约是这个极其微弱信号的200亿倍。“为了在噪声中找到那非常微弱的载波信号,我们使用了旅行者1号的轨道预测来修正由于地球和旅行者1号的运动引起的多普勒频移。这样一来,信号就能在望远镜观察室中实时显示。后来的分析确认,多普勒频移与旅行者1号的信号频移一致,”C.A. Muller无线电天文学台(CAMRAS)在博客中解释道。
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