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爷青又双叒回!旅行者2号与地球失联一年后,通话器的“连牙”又“蓝”上了!

大数据文摘

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作者|王烨  来源|大数据文摘(ID:BigDataDigest)

最近一段时间,文摘菌经常给大家带来“爷青回”的故事。

先是AI复活韩国传奇乐队主唱,全息投影合体表演,爷青回了!

然后是54年前探索者2号的运载火箭重新回到地球轨道,爷青又回了!

今天要又要给大家带来一个爷青回的故事——44年前NASA发射的旅行者2号,在与地球失联了近一年后,又和地球通上话了!

如今,旅行者2号距离地球已经超过120亿英里,和它通话一次得花超过35小时。

地面天线升级,旅行者2号失联近一年

不同于旅行者1号,全球能够和旅行者2号通上话的设备只有一个,就是位于澳大利亚堪培拉的DSS43,它是深空网络(Deep Space Network, or DSN)系统的一部分。

DSS43建造于1973年,直径达到70米,没有它,许多国家在月球之外飞行的航天器都无法与地球通信。它不仅被NASA使用,而且被欧洲航天局和日本、印度甚至阿拉伯联合酋长国的太空计划使用。

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DSS43和加利福尼亚和西班牙的空间站一起,组成了NASA和其他联合空间机构与太空中的航天器保持联系的系统。

2020年全球共有四项火星发射任务,除了中国的火星探测器使用自己的天线,其他三个航天器都需要占用DSS43额外的带宽来与地球通信。

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中国火星探测器“天问一号”发射

因此,去年3月份,DSS43被关闭并进行升级,这给本来就老化而且离地球太远的旅行者2号探测器构成了相当大的风险。

雪上加霜的是,原本计划参与升级的有30名专家,但是由于2019冠状病毒的影响,这个团队减少到了4人。

堪培拉深空通信综合中心(Canberra Deep Space Communication Complex)的格伦 · 纳格尔(Glen Nagle)说,进行升级工作的专家不得不分成三个较小的小组。“总是有一个后备队,如果有人生病,你可以把那个队隔离起来,其他队可以进来代替他们。”他们还将团队分成早班和晚班,以确保社交距离。

自从升级开始,旅行者2号就开始在黑暗的宇宙中独自旅行,尽管堪培拉的小型天线能够接收到旅行者2号的消息,但无法向呼叫向其发出指令,如果这段时间旅行者2号出现问题,那么地球的工作人员也无能为力。

"老年"航天器重新回归,科学家充满乐观

尽管美国宇航局无法向旅行者2号发送完整的指令,但在全年10月底天线大部分已经重新组装完成时,科学家们尝试向航天器发送了一条测试信息。

在旅行者2号上有一个名为“命令损失计时器”的装置,它类似于一个死亡开关,用来帮助飞船确定它是否与地球失去了联系,并且决定是否需要通过进入电子睡眠状态来保护自己。

10月的测试成功重置了计时器,并成功地告诉航天器继续运行。

这个消息给了科学家们极大的振奋。格伦 · 纳格尔说: “我想那可能是一个大大松了一口气“,“我们非常高兴能够确认飞船仍在与我们对话。”

这项工作也得到了NASA官员的高度评价。

旅行者号任务项目经理、喷气推进实验室星际网络董事会主席Suzanne Dodd说: “堪培拉的 DSN 人员在疫情之下做了一项了不起的工作”,“我对这个天线有百分之百的信心,相信它在未来几十年内都能正常工作。”

由于旅行者1号和旅行者2号都创造了航天器飞行最远和执行任务时间最长的记录,因此这两个飞行器也被称为“老年”航天器。

“旅行者”孪生兄弟的重要任务就是保持长寿

在科学家看来,旅行者1号和旅行者2号的首要任务并非做太多科学实验,而是“活着”。

“挑战不在于新技术,也不在于伟大的发现,”Dodd说。“挑战在于尽可能长时间地保持它的运行,并尽可能长时间地返回科学数据。”

旅行者2号在过去的几年中有过一些小挫折,但仍然在黑暗中坚持摸索前进,探索着将我们的太阳系与银河系的其他部分分开的边界。

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2018年12月10日,美国宇航局确认,旅行者2号已于2018年11月5日离开太阳系,成为第二个进入星际空间的人造物体,旅行者1号是第一个。

旅行者2号和旅行者1号分别于1977年8月20日和9月5日发射升空。这两个姊妹探测器沿着两条不同的轨道飞行,担负探测太阳系外围行星的任务。

具体分工是旅行者1号负责探测木星和土星,2号探测了木星、土星、天王星和海王星。

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“旅行者1号”和“旅行者2号”飞船位置和轨迹,时间为2007年4月4日。

旅行者1号与旅行者2号携带的钚电池(核动力电池)将持续到2025年左右。当电池耗尽之后,它们会停止工作,将继续向着银河系的中心前进。

两探测器各重815千克,结构大体相同,带有宇宙射线传感器、等离子体传感器、磁强计、广角、窄角电视摄像仪、红外干涉仪等11种科学仪器,耗资3.5亿美元。

对于大众来说,这两个探测器最让人瞩目的当属两者携带的一张镀金铜板声像片和一枚金刚石唱针,它们可以在宇宙中保存10亿年。

声像片上面记录了用54种人类语言向外星智慧生物发出时任联合国秘书长库尔特·瓦尔德海姆的问候和时任美国总统卡特的问候,内容是:

这是一份来自一个遥远的小小世界的礼物。上面记载着我们的声音、我们的科学、我们的影像、我们的音乐、我们的思想和感情。我们正努力生活过我们的时代,进入你们的时代。

声像片上还有117种地球上动植物的图形,以及长达90分钟的各国音乐录音,其中包括中国传统古琴名曲《高山流水》、莫扎特的《魔笛》和日本的尺八曲等。

这些地球之声将带着人类的期望回荡在宇宙空间,人们希望它在宇宙中漂流的漫长岁月里能遇上地外智慧生命,而这张唱片则传达了来自地球人的问候。

相关报道:

https://www.nytimes.com/2021/02/12/science/nasa-voyager-deep-space-network.html

https://www.nytimes.com/2020/03/04/science/voyager-2-nasa-deep-space-network.html

https://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%97%85%E8%A1%8C%E8%80%852%E5%8F%B7

编者按:本文转载自微信公众号:大数据文摘(ID:BigDataDigest),作者:王烨


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