地球的文明使者-旅行者一号

宇宙到底有多大？从古到今，无数的学者都在思考这个问题，但是由于技术的限制，人类一直以来都无法真正地去探求宇宙的边际。

从20世纪中叶，人类正式进入到太空时代以后，便开始了向太空的探索，从最初的走向地球轨道到探索各大行星，人类的足迹已经踏足了遥远的太阳系深处。在1977年的9月5日，美国宇航局发射了一艘外太空无人探测器，它便是大名鼎鼎的旅行者一号。截止目前，旅行者一号已经在宇宙在飞行了近44年，距离太阳超过了224亿公里，是日地平均距离的150倍，可以说它是人类迄今为止飞行最远的人造飞行器。

那么，旅行者一号距离地球如此之远，人类是如何之与保持通信的呢？

美国当时采用的是深空测控网络的解决方案，这套解决方案被称为美国国家航空航天局深太空网络（英语：Deep Space Network，简称DSN）。这个方案中包含了三个深空通信设施，分别位于美国、西班牙和澳大利亚，是以120度的间距围绕着地球。这样做的目的就是为了确保在地球在自转的时候，总是有一座通信设施是朝着旅行者1号的，也就不会错失旅行者1号的信号。

（图为深空测控网络，图片来源：知乎）

深空测控网络解决的是地球上发射和接收信号的问题，旅行者一号自身也配备了强大的通信系统。它的通信系统包括了一根直径3.7米的抛物面天线高增益天线，然后这根天线可以接收深空测控网络发来的信号以及向深空测控网络发送信号，无论是接收还是发送都选用特殊的频段。即便是出现意外导致旅行者1号无法直接和地球进行通信，它也有内置的记录器，可以把要发送的信息储存起来，等待可以发送时，再进行发送。

（图片来源：知乎）

解决了发送和接收信号的问题，还存在着一个更重要的问题，那就是旅行者一号的能源问题。旅行者一号是如何能够在工作如此之久呢？目前的旅行者一号已经工作了44年之久，如果使用普通的能源驱动，那么旅行者一号的能源早已消耗殆尽，那科学家又是如何解决这个问题的呢？

科学家给旅行者一号配备了三块钚-238放射性同位素电池即同位素温差发电机，由于钚-238的半衰期是87.7年，这就可以确保对旅行者1号进行长时间的供能。原本预计这套电池组可以让旅行者1号运行到2025年。

（图为钚-238电池，图片来源：百度百科）

除了内置的电池外，旅行者1号还配备了太阳能电池板。此外，科学家同时还设计了“节流”的方案，通过合理的计算行星的轨道，让旅行者一号利用各个行星的引力来给自己加速，这也被称为“引力弹弓”效应，可以大大缩减能量的消耗。

（图为引力弹弓效应，图片来源：百度百科）

此外，作为地球的文明使者，旅行者1号上还携带了一张铜质磁盘唱片，它的外径为12英寸，镀金表面，内藏金刚石留声机针。这意味着即使是十亿年之后，这张唱片的音质依然和新的一样。它的内容包括用55种人类语言录制的问候语和各类音乐，另外，磁盘上还有115幅影像，包括太阳系各行星的图片、人类的性器官图像及说明等，这些数据旨在向“外星人”表达人类的问候。

（图片来源：百度百科）

据悉，旅行者一号的速度为17.043 公里/秒，按照之前的计算，它应该在2012年8月的时候脱离太阳系进入宇宙空间，而出于某些未知的原因， 在此之前它仍然处在太阳的磁场范围内，但也已经处在了非常边缘的位置了。旅行者一号上面所携带的两枚核电池将支持它持续工作到2025年，在那之后，或许人类将失去对它的联系。而它也将像一个漂流瓶一样，向着宇宙深处孤独的走下去，直到被“另一个人”所捡起。

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