在227億公里之外，還能和地球聯(lián)絡(luò)，旅行者一號(hào)有什么黑科技？

對(duì)于光速飛行的無(wú)線電來(lái)說(shuō)，地球是個(gè)很小的地方，它一秒就能繞地球七圈半，然而一旦離開(kāi)地球進(jìn)入廣闊的宇宙空間，光速就變成了龜速。

1977年發(fā)射的旅行者一號(hào)，是目前距離地球最遠(yuǎn)的人造飛行器，227.6億千米外的它需要21小時(shí)才能把數(shù)據(jù)傳回地球，地面指揮中心的指令也需要同樣長(zhǎng)的時(shí)間，才能傳達(dá)給旅行者一號(hào)，一來(lái)一回就是將近兩天的延遲。

那么問(wèn)題來(lái)了，從1977年發(fā)射至今，旅行者一號(hào)是怎么保證相隔數(shù)百億公里，還能精準(zhǔn)和地球聯(lián)系上的？

畢竟本身就在地球上的我們，生活中時(shí)不時(shí)都還會(huì)遇到信號(hào)問(wèn)題，旅行者一號(hào)作為一架上世紀(jì)70年代的探測(cè)器，身上究竟有什么黑科技？

無(wú)線電波：宇宙信使

與今天形形色色的人造衛(wèi)星和探測(cè)器，大都采用太陽(yáng)能電池板供電不同，旅行者一號(hào)用的是核同位素電池，也就是我們熟知的核動(dòng)力來(lái)供能，這樣才能保證它在光照稀薄的太陽(yáng)系外側(cè)，依舊有充足的能源開(kāi)展各項(xiàng)工作。

和今天我們?cè)诘厍蛏贤ㄓ嶎?lèi)似，太空中的旅行者一號(hào)也是用無(wú)線電和NASA保持聯(lián)絡(luò)的，但因?yàn)闊o(wú)線電信號(hào)強(qiáng)度和引力一樣也遵循平方反比定律，所以現(xiàn)在旅行者一號(hào)發(fā)射的信號(hào)到達(dá)地球后，強(qiáng)度只有最初發(fā)射時(shí)的100萬(wàn)億億分之一

為了盡可能保證通信不中斷，旅行者一號(hào)設(shè)計(jì)之初就把主體最大的部分做成了高增益天線，也就是我們現(xiàn)在看到的這一口直徑3.7米的“大鍋”，在超高精度陀螺儀的協(xié)助下，旅行者一號(hào)不論飛到哪里，這口鍋都會(huì)牢牢對(duì)準(zhǔn)地球方向。

然而僅僅對(duì)準(zhǔn)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，因?yàn)槁眯姓咭惶?hào)的無(wú)線電發(fā)射功率只有20瓦，數(shù)據(jù)傳輸速率更是僅有160比特/秒，NASA必須要在地球上架設(shè)“千里眼和順風(fēng)耳”，才能捕獲到旅行者來(lái)自200多億公里外的呼喚。

深空網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

早在在20世紀(jì)60年代，也就是旅行者一號(hào)發(fā)射的十年前，NASA就開(kāi)始建造一個(gè)名為“深空網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)”的天線陣列，

它們由若干口類(lèi)似射電望遠(yuǎn)鏡的大鍋構(gòu)成，最大直徑70米，全球擁有三個(gè)站點(diǎn)，在地球表面呈120度分布，這樣一來(lái)地球自轉(zhuǎn)也不會(huì)造成通訊盲區(qū)，無(wú)論何時(shí)深空網(wǎng)絡(luò)都能收到探測(cè)器的信息。

今天的深空網(wǎng)絡(luò)除了負(fù)責(zé)聯(lián)系旅行者一號(hào)，還在為其他遠(yuǎn)距離航天器提供服務(wù)，比如日本的隼鳥(niǎo)2號(hào)就是借助了深空網(wǎng)絡(luò)，才能順利在“龍宮”小行星上取樣返回的，不然早就失聯(lián)了。

漸行漸遠(yuǎn)的旅行者

科學(xué)家預(yù)計(jì)到2025年，旅行者一號(hào)的核電池就會(huì)完全耗盡能量，到時(shí)候它將徹底與地球世界失聯(lián)，唯一能證明它身份的，只有鑲嵌其內(nèi)的鍍金圓盤(pán)唱片，里面不但存有人類(lèi)文明的絕大部分信息，還有地球和太陽(yáng)系的基本情況，以及相對(duì)于周?chē)�脈沖星的精確位置。

由于唱片記錄的信息實(shí)在太過(guò)于詳細(xì)，所以早在旅行者一號(hào)發(fā)射之前，就有人擔(dān)心它會(huì)引來(lái)外星人入侵，在《三體》火熱的今天，這種擔(dān)心似乎還有卷土重來(lái)之勢(shì)。

但這只是杞人憂天罷了

旅行者一號(hào)飛行速度只有16.9km/s，雖然超過(guò)了太陽(yáng)系16.7km/s的逃逸速度，但在半徑一光年的太陽(yáng)系里，旅行者一號(hào)的速度還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，至少還得飛3萬(wàn)年才能離開(kāi)太陽(yáng)系，而3萬(wàn)年后人類(lèi)還在不在太陽(yáng)系都不好說(shuō)。

其實(shí)旅行者一號(hào)最后的結(jié)局，很可能是被未來(lái)人類(lèi)重新捕獲然后放進(jìn)博物館，畢竟它的軌道數(shù)據(jù)是固定的，失聯(lián)之后也不可能發(fā)生改變，未來(lái)太陽(yáng)系大開(kāi)發(fā)時(shí)期，人類(lèi)完全有能力找到旅行者一號(hào)并把它帶回來(lái)。