深空通信如何不断联?探测器有副“好嗓子”,地面有双“好耳朵”
深空通信挑战:旅行者1号的通信难题
旅行者1号的辉煌历程
1977年9月5日,旅行者1号发射升空,开始了它的深空之旅。在此后的几十年间,它持续与地球保持通信,展示了人类未曾踏足的宇宙奥秘。然而,2023年11月,旅行者1号与地球失去联系,信号变成了无法解读的乱码。直到2024年4月底,经过努力,地面团队才重新恢复了与旅行者1号的联系。
引力助推与深空探测
1965年,加州理工学院的博士生加里·弗兰德罗发现了一个天文现象:20世纪70年代末到80年代初,木星、土星、天王星和海王星将排列成一条特殊弧线。这种排列大约每176年出现一次,为航天器提供了利用引力助推的机会,从而大幅缩短到达海王星的时间。基于这一发现,美国宇航局于1977年发射了旅行者2号和旅行者1号,利用引力助推技术成功完成了多个行星的探测任务。
深空通信的技术挑战
随着人类探索深空的步伐加快,深空通信成为一大挑战。旅行者1号在2012年越过了日球层顶,并检测到等离子体密度跃升现象。截至2024年,旅行者1号已飞行近47年,距离地球约240亿公里,这使得与地球的通信变得极其困难。面对如此遥远的距离,地面团队需要克服信号衰减、高能辐射干扰等问题,才能确保稳定通信。
结语
旅行者1号的成功不仅在于其科学发现,还在于它克服了深空通信的技术难题。未来,随着人类进一步探索宇宙深处,解决深空通信中断的问题将变得尤为重要。