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震撼!上百億英里 NASA喚醒45年前發射的航天器

最近,國際航天界有個大新聞,美國宇航局(NASA)使用特殊手段,重新喚醒了距離地球140億英里外的「旅行者2號」,而這個航天器已經發射升空45年了。

1977年,美國宇航局成功發射了「旅行者2號」宇宙飛船,在之後的四十多年裏,這個飛船一直在太陽系的深處為人類進行科學探索。

事實上,在1977年,NASA還曾經發射過另一個宇宙飛船:「旅行者1號」,這艘飛船是目前人類發射的距離地球最遠的航天器,它也是第一個離開了我們生活的太陽系的人造設備。

讓人吃驚的是,「旅行者1號」迄今為止還可以和NASA保持深空的通訊聯繫。而旅行者1號當時主要的任務是飛臨木星,拍攝木星及其衛星的照片,而這個任務,旅行者一號在1980年的時候就已經完成了,之後,它就一直屬於超期服役,直到現在。

而NASA又給旅行者1號安排了新的任務,探測太陽風。

由於「旅行者2號」比「旅行者1號」還早兩個星期發射,因此,它是有史以來運作時間最久的空間探測器。

這兩艘飛船的設計基本相同,而「旅行者2號」的飛行軌跡比較慢,所以它現在距離地球的距離還沒有比它更晚發射的「旅行者1號」遠,它最初的目標是探測天王星和海王星。

1981年,經過土星的引力加速,旅行者2號飛往天王星和海王星,這也使它成為了第一艘到訪天王星和海王星的人類航天器。

旅行者2號攜帶了強大的攝影機及大量的科學儀器,它已經成功探測了四顆氣態的巨大行星:木星、土星、天王星、海王星和他們的衛星。

1979年旅行者2號在接近木衛一時,發現了上面的火山噴發活動

旅行者2號在2018年11月5日也飛離了太陽系,是人類歷史上第二個完成這個任務的航天器。

旅行者2號直到2020年依然還能正常運作,但由於其距離地球太遠,從地面給它發射一個信號,要在35個小時之後才能收到回應。

但在2020年之後,因為飛船供電不足,旅行者2號漸漸無法正常工作了。

1981年7月21日,旅行者2號宇宙飛船在距離土星2100萬英里(約3380萬千米)的距離拍攝的真正的彩色照片。

不過,隨着旅行者2號繼續進入星際空間,它在科學探測方面的價值也越來越大了,畢竟,再發射一個同樣的航天器,至少也要30年後才能到達同樣的位置。

因此,美國宇航局決定要想辦法再和它聯繫上,讓它繼續工作。

為此,NASA設計了一種新的供電方案,來想辦法讓旅行者2號可以繼續運行、收集有價值的科學數據並傳回地球。

1981年1月1日,旅行者2號清晰拍攝到土星周圍的環狀特點。

由於旅行者2號距離太陽越來越遠,因此它的太陽能發電量也越來越少了。它當初的設計是依靠放射性同位素熱電發電機(RTG)將放射性衰變的熱量轉化為電能。

但隨着使用時間越來越久,這些發電機的效率會下降,導致探測器儀器和飛船系統的可用電量越來越少。

所以,美國宇航局的工程師制定的方案是通過更有效管理探測器的電力供應,提高有限的電能的使用效率,使它能繼續保持其科學探測能力。

1989年8月20日拍攝的海王星,照片上還顯示了白色的高空雲層。

因此,美國宇航局的工程師仔細分析了旅行者2號科學儀器和系統的能源需求。然後,他們制定了一個計劃,關閉非一些必要組件,並將電力重新分配給最關鍵的儀器。

這種新的用電力方案,可以讓旅行者2號能夠更有效地使用剩餘的電源,並能繼續收集有關星際空間的寶貴數據。

在制定新的電力戰略後,美國宇航局的工程師還面臨着一個巨大的挑戰,就是如何指揮這個在數十億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號宇宙飛船拍攝的海王星最大的衛星特里同(Triton)。

2022年3月,他們成功執行了省電計劃,關閉了旅行者2號上的宇宙射線子系統(CRS)儀器,並將它的用電功率重新分配給其他關鍵系統。

CRS儀器自旅行者2號發射以來一直在運行,提供了四十多年來關於宇宙射線的重要數據。

這樣,旅行者2號就可以繼續完成它的未知之旅,而它傳回的數據將有助於我們對宇宙的了解,並進一步擴展人類知識的邊界。

1979年7月3日,木星表面巨大的紅斑以及橫向的裂紋,顯示了木星上變幻莫測的天氣。

美國宇航局的創新功率管理方法延長了旅行者2號的使用壽命,使其能夠在未來幾年繼續研究星際空間。

不過,隨着旅行者2號電力供應的持續減少,工程師今後可能還需要制定新的策略來進一步優化其能源使用。

旅行者2號正在進行的任務證明了人類的聰明才智和探索精神。

另外,前面說的「旅行者1號」目前還運行良好並在不斷往地球傳輸資料,但到2036年的時候,旅行者1號的電力也將消耗殆盡。

那時,「旅行者1號」仍將繼續向銀河系中心前進,但將無法再向地球發回數據,不過,不知道屆時NASA的工程師們還有沒有辦法再次喚醒它。

這些都是遠在數十億英里外的老化航天器,對他們的管理可以說是巨大的挑戰,但美國宇航局的工程師已經成功地延長了旅行者2號的壽命,使其能夠在星際空間繼續其寶貴的科學工作。

NASA這次通過實施新的電力戰略並將能源重新分配給關鍵系統,讓空間探測器將繼續幫助人類工作的做法,對人類的太空探索非常寶貴,也將激勵新一代科學家和工程師不斷突破人類在這一領域的極限,並給未來幾代太空探索者提供寶貴的經驗。

他們的未來,是真正的星辰大海。

責任編輯: zhongkang  來源:老魚辣評 轉載請註明作者、出處並保持完整。

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