趣味探索讯 对于绝大多数人而言,每天都生活在地球世界里,有人一睁眼就能看到川流不息的马路,雄伟壮观的大厦和熙熙攘攘的闹市,有人一睁眼就能看到花红柳绿的树木,碧波连天的湖泊,高耸入云的山峰,然而即便地球景色再美好,但是天天面对,总有厌烦的时候,反而空旷无边、无声无息的外太空却勾引起很多人的欲望。遥不可及的外太空中到底隐藏着什么,为何显得那么安静,是否有无数天体在川流不息呢?
今天,一艘飞到148.6天文单位外的人造物传回的探测数据显示,星际空间几乎空无一物,能探测到的物质由无数高能粒子组成的宇宙射线。因为外太空实在是太空旷了,星系与星系间距离很遥远,太阳系最近星系半人马座α星也在4.22光年之外,也就是说4.22光年内空间几乎没有什么物质,或许幸运的话偶尔能碰到一二个像奥陌陌这样的“流浪汉”。这艘飞在星际空间的人造物就是旅行者1号,一艘不断刷新距离记录的飞船。
如今,引以为傲的旅行者1号被贴上多个标签,距离地球最遥远,最经久耐用,首个进入星际空间。根据美国宇航局网站实时跟踪页面显示,截止2020年3月11日,旅行者1号距离太阳222.33亿公里,等同148.6个天文单位,这意味太阳现在发出光芒,旅行者1号要等到20小时35分36秒后才能接收到。即便距离是这般遥远,美国深空网络依然和它保持着紧密联系,在过去42年里,不断接收科学数据,并对它发送控制指令。
可能有人对此难以置信再加上难以理解,但这已经是不争的事实,虽然旅行者1号制造于42年前,但是却携带两种高科技设备,一种超强无线电通讯系统,另一种是提供了42年稳定电力的核电系统。无线电通讯系统有一个直径达3.7米的高增益卡塞格伦天线,呈抛物线状,能以2.3G赫兹和8.4G赫兹两种频率无线电信号将科学书数据回传地球,而地球深空网络通过2.1G赫兹无线电信号向旅行者1号发送控制指令。
外太空虽然很黑暗空旷,但是却非常适合无线电波传播,几乎没有衰减。不过在很多时候,旅行者1号与地球通讯会被切断,例如,地球自转导致深空网络无法接收,受到附近无线电干扰等,为了应对这些特殊情况,旅行者1特意携带了一个67兆字节的数字磁带录音机(DTR),将科学数据暂存起来,另择时间传输。可能有人觉得67兆储存空间非常小,但在上个世纪70年代,67兆是一种巨大容量,要知道那个时候计算机几乎没有什么容量。
无线电系统工作少不了电力支持,没有电就是废铁一块,旅行者1号和地面深空网络通信了40多年,依靠的就是三块核电池供电,准确来说,是三个放射性同位素热电发生器(RTG),每个RTG总重量为37.7kg,里面装有24个钚-238氧化物球。在发射之初钚-238衰变产生2400瓦热能,热电偶装置将热能转化为157瓦电能,三个RTG能提供470W电力,但是钚-238半衰期为87.7年加上热电偶设备的老化,旅行者1号电力供应只支持到2025年,之后会切断联系,变一个“流浪汉”。有趣的科学探索内容请关注唯一微信公众号:有趣探索