震撼!上百亿英里 NASA唤醒45年前发射的航天器

科技 编辑精选

最近,国际航天界有个大新闻,美国宇航局(NASA)使用特殊手段,重新唤醒了距离地球140亿英里外的“旅行者2号”,而这个航天器已经发射升空45年了。

1977年,美国宇航局成功发射了“旅行者2号”宇宙飞船,在之后的四十多年里,这个飞船一直在太阳系的深处为人类进行科学探索。

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事实上,在1977年,NASA还曾经发射过另一个宇宙飞船:“旅行者1号”,这艘飞船是目前人类发射的距离地球最远的航天器,它也是第一个离开了我们生活的太阳系的人造设备。

让人吃惊的是,“旅行者1号”迄今为止还可以和NASA保持深空的通讯联系。而旅行者1号当时主要的任务是飞临木星,拍摄木星及其卫星的照片,而这个任务,旅行者一号在1980年的时候就已经完成了,之后,它就一直属于超期服役,直到现在。

而NASA又给旅行者1号安排了新的任务,探测太阳风。

由于“旅行者2号”比“旅行者1号”还早两个星期发射,因此,它是有史以来运作时间最久的空间探测器。

这两艘飞船的设计基本相同,而“旅行者2号”的飞行轨迹比较慢,所以它现在距离地球的距离还没有比它更晚发射的“旅行者1号”远,它最初的目标是探测天王星和海王星。

1981年,经过土星的引力加速,旅行者2号飞往天王星和海王星,这也使它成为了第一艘到访天王星和海王星的人类航天器。

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旅行者2号携带了强大的摄影机及大量的科学仪器,它已经成功探测了四颗气态的巨大行星:木星、土星、天王星、海王星和他们的卫星。

1979年旅行者2号在接近木卫一时,发现了上面的火山喷发活动

旅行者2号在2018年11月5日也飞离了太阳系,是人类历史上第二个完成这个任务的航天器。

旅行者2号直到2020年依然还能正常运作,但由于其距离地球太远,从地面给它发射一个信号,要在35个小时之后才能收到回应。

但在2020年之后,因为飞船供电不足,旅行者2号渐渐无法正常工作了。

1981年7月21日,旅行者2号宇宙飞船在距离土星2100万英里(约3380万千米)的距离拍摄的真正的彩色照片。

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不过,随着旅行者2号继续进入星际空间,它在科学探测方面的价值也越来越大了,毕竟,再发射一个同样的航天器,至少也要30年后才能到达同样的位置。

因此,美国宇航局决定要想办法再和它联系上,让它继续工作。

为此,NASA设计了一种新的供电方案,来想办法让旅行者2号可以继续运行、收集有价值的科学数据并传回地球。

1981年1月1日,旅行者2号清晰拍摄到土星周围的环状特点。

由于旅行者2号距离太阳越来越远,因此它的太阳能发电量也越来越少了。它当初的设计是依靠放射性同位素热电发电机(RTG)将放射性衰变的热量转化为电能。

但随着使用时间越来越久,这些发电机的效率会下降,导致探测器仪器和飞船系统的可用电量越来越少。

所以,美国宇航局的工程师制定的方案是通过更有效管理探测器的电力供应,提高有限的电能的使用效率,使它能继续保持其科学探测能力。

1989年8月20日拍摄的海王星,照片上还显示了白色的高空云层。

因此,美国宇航局的工程师仔细分析了旅行者2号科学仪器和系统的能源需求。然后,他们制定了一个计划,关闭非一些必要组件,并将电力重新分配给最关键的仪器。

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这种新的用电力方案,可以让旅行者2号能够更有效地使用剩余的电源,并能继续收集有关星际空间的宝贵数据。

在制定新的电力战略后,美国宇航局的工程师还面临着一个巨大的挑战,就是如何指挥这个在数十亿英里外的航天器上完成新的方案的更改。

1989年8月25日,旅行者2号宇宙飞船拍摄的海王星最大的卫星特里同(Triton)。

2022年3月,他们成功执行了省电计划,关闭了旅行者2号上的宇宙射线子系统(CRS)仪器,并将它的用电功率重新分配给其他关键系统。

CRS仪器自旅行者2号发射以来一直在运行,提供了四十多年来关于宇宙射线的重要数据。

这样,旅行者2号就可以继续完成它的未知之旅,而它传回的数据将有助于我们对宇宙的了解,并进一步扩展人类知识的边界。

1979年7月3日,木星表面巨大的红斑以及横向的裂纹,显示了木星上变幻莫测的天气。

美国宇航局的创新功率管理方法延长了旅行者2号的使用寿命,使其能够在未来几年继续研究星际空间。

不过,随着旅行者2号电力供应的持续减少,工程师今后可能还需要制定新的策略来进一步优化其能源使用。

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旅行者2号正在进行的任务证明了人类的聪明才智和探索精神。

另外,前面说的“旅行者1号”目前还运行良好并在不断往地球传输资料,但到2036年的时候,旅行者1号的电力也将消耗殆尽。

那时,“旅行者1号”仍将继续向银河系中心前进,但将无法再向地球发回数据,不过,不知道届时NASA的工程师们还有没有办法再次唤醒它。

这些都是远在数十亿英里外的老化航天器,对他们的管理可以说是巨大的挑战,但美国宇航局的工程师已经成功地延长了旅行者2号的寿命,使其能够在星际空间继续其宝贵的科学工作。

NASA这次通过实施新的电力战略并将能源重新分配给关键系统,让空间探测器将继续帮助人类工作的做法,对人类的太空探索非常宝贵,也将激励新一代科学家和工程师不断突破人类在这一领域的极限,并给未来几代太空探索者提供宝贵的经验。

他们的未来,是真正的星辰大海。

来源: 老鱼辣评

分类: 科技新闻

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