2022年5月18日，NASA在其官網(wǎng)上突然發(fā)出了一讓人有些震驚的新聞，1977年發(fā)射的旅行者一號(hào)探測(cè)器，突然發(fā)回一堆讓科學(xué)家無(wú)法解碼的信息！
問(wèn)題是它早已經(jīng)飛出了太陽(yáng)系，居然還發(fā)回一堆無(wú)法解碼的垃圾信息，究竟發(fā)生了什么？NASA的科學(xué)家也想搞明白！
旅行者系列有兩個(gè)探測(cè)器，這應(yīng)該是NASA歷史上最偉大以及最瘋狂的計(jì)劃之一，旅行者一號(hào)的“行程”飛掠火星、木星后，經(jīng)過(guò)土星時(shí)利用其強(qiáng)大引力飛出了太陽(yáng)系的黃道面，朝著銀心方向一路直飛，以最快的速度飛出太陽(yáng)系！
旅行者二號(hào)的任務(wù)則是遍歷太陽(yáng)系的外行星，因?yàn)镹ASA的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，在1977年前后發(fā)射的探測(cè)器，可以利用行星的引力彈弓，通過(guò)接力的形式“訪問(wèn)”和探測(cè)火星、木星、土星、天王星和海王星。
相對(duì)于一號(hào)，顯然科學(xué)家對(duì)二號(hào)更感興趣，因?yàn)橐粋€(gè)探測(cè)器看遍太陽(yáng)系，這種效費(fèi)比可能是NASA都想不到的，正因?yàn)槿绱?，兩個(gè)史無(wú)前例、波瀾壯闊的太陽(yáng)系與行星探測(cè)計(jì)劃實(shí)施了！
波瀾壯闊的太陽(yáng)系之旅
1977年8月20日，旅行者2號(hào)發(fā)射，它沿著一個(gè)比較慢的飛行軌跡沿著黃道面飛行；1977年9月5日，旅行者1號(hào)發(fā)射，你沒(méi)看錯(cuò)，2號(hào)先發(fā)射，但1號(hào)速度更快，在臨近木星軌道附近就追上了2號(hào)，然后一直遙遙領(lǐng)先。
2號(hào)給大家的震撼更多，因?yàn)樗〉昧舜蠹覐奈匆娺^(guò)的天王星和海王星的照片，不過(guò)1號(hào)的軌跡更靠近土衛(wèi)六，使得大家看到太陽(yáng)系里更有一顆和地球有著厚厚大氣層的天體，充滿了神秘，科學(xué)家都已經(jīng)在勾勒其表面可能存在碳?xì)渖?/p>
1990年2月14日，旅行者一號(hào)完成了太陽(yáng)系內(nèi)的任務(wù)，NASA發(fā)出指令，讓其用相機(jī)面向“身后”的太陽(yáng)系，拍下了著名的“暗淡藍(lán)點(diǎn)”以及太陽(yáng)系全家福照片，尤其是暗淡藍(lán)點(diǎn)，讓人類第一次認(rèn)識(shí)到，寄托了我們所有的地球，不過(guò)是宇宙中的一粒灰塵。
藍(lán)色圈圈內(nèi)為地球
2012年8月25日，旅行者1號(hào)在121天文單位的距離上越過(guò)日球?qū)禹?span style="box-sizing: border-box;margin: 0px;padding: 0px;border: 0px;color: rgb(32, 33, 34);--tt-darkmode-color: #202122;">進(jìn)入星際空間，2018年11月5日，旅行者2號(hào)在120天文單位的距離上越過(guò)日球?qū)舆M(jìn)入星際空間，太陽(yáng)風(fēng)再也無(wú)法庇護(hù)它，未來(lái)的旅行者探測(cè)器只能獨(dú)自在太陽(yáng)系外圍的星際空間旅行。
目前旅行者一號(hào)距離地球約155.64天文單位，通信時(shí)差21小時(shí)34分27秒，速度，旅行者2號(hào)距離約129.7497天文單位，通信時(shí)差17小時(shí)9分5秒。
旅行者1號(hào)的速度：61017千米/小時(shí)，約為：16.949千米/秒
旅行者1號(hào)的速度：55101千米/小時(shí)，約為：15.305千米/秒
這兩個(gè)速度都是相對(duì)于日心的速度，因?yàn)楹偷厍虻南鄬?duì)速度會(huì)因?yàn)榈厍蚬D(zhuǎn)速度影響。
旅行者的“金唱盤”和它的“死期”
兩個(gè)探測(cè)器都各攜帶了一張鍍金唱盤，除了地球之聲（自然聲音和東西方經(jīng)典名曲）外，還有一個(gè)標(biāo)記了地球在太陽(yáng)系中的位置以及太陽(yáng)系相對(duì)于銀河系中脈沖星的位置，基本上如果有外星人“撿到”這個(gè)唱盤，那么一定可以按圖索驥抵達(dá)太陽(yáng)系。
在那個(gè)瘋狂尋找外星人的年代，有這樣的事情其實(shí)也不意外，盡管這幾乎不可能，但仍存希望，《星際迷航》早期系列中就有一部是以這個(gè)為題材，只是在那個(gè)特效匱乏的年代，以目前的眼光來(lái)看，真有點(diǎn)看不下去。
旅行者的裝備和它的“死期”
旅行者一號(hào)和二號(hào)兩者設(shè)計(jì)與裝備幾乎一致，兩者最大的特點(diǎn)是有一個(gè)直徑高達(dá)3.7米的高增益拋物面天線，這是截止當(dāng)時(shí)最大的深空探測(cè)器天線直徑，因?yàn)槁眯姓呶磥?lái)要面對(duì)的是超遠(yuǎn)距離的深空通信。除了天線以外攜帶的裝備如下：
紅色代表目前已經(jīng)停止工作，綠色代表目前仍然在正常運(yùn)行中，黃色代表部分工作，其無(wú)法工作的原因，除了故障以外，主要是其裝載的核電池功率下降非常快，目前僅能支持最關(guān)鍵的設(shè)備運(yùn)作。
旅行者的核電池
旅行者使用了氧化钚核電池，同位素钚-238的半衰期為87.74年，目前已經(jīng)過(guò)了45年，最初時(shí)輸出電功率為470W，由于半衰期半衰期的影響，每年功率下降為4.2W，據(jù)此計(jì)算，2001年時(shí)功率應(yīng)該為370W左右，但實(shí)際功率僅為旅行者1號(hào)的315瓦和旅行者2號(hào)的319瓦。
這是因?yàn)槌税胨テ谟绊懲膺€有熱電偶的退化，綜合功率下降每年約為6.4W/年，目前已經(jīng)過(guò)去45年，據(jù)此計(jì)算，功率已經(jīng)低至180W左右，除了基本設(shè)備運(yùn)行外，大部分設(shè)備均已經(jīng)關(guān)閉。
目前的功率仍能維持一段時(shí)間，據(jù)NASA估計(jì)，到2025年之后其電功率將無(wú)法啟動(dòng)任何一臺(tái)單一儀器，之后的旅行者將只能作為一個(gè)核電池仍然在發(fā)熱的“僵尸”在宇宙中游蕩。
據(jù)5月18日在NASA官網(wǎng)上的信息，目前旅行者能接收到位于澳大利亞堪培拉DSS43深空測(cè)控天線發(fā)出的指令，也能據(jù)此返回在星際空間探測(cè)到的數(shù)據(jù)，這些都是NASA在最遠(yuǎn)距離上獲得實(shí)際探測(cè)信息，人類的觸角已經(jīng)延伸到了太陽(yáng)系外！
但在近期DSS43深空測(cè)控天線收到了旅行者一號(hào)上AACS發(fā)出的大量的數(shù)據(jù)，但科學(xué)家們卻不明白這些數(shù)據(jù)到底是什么意思！
DSS43深空測(cè)控天線位于澳大利亞堪培拉
AACS是什么設(shè)備？
旅行者上有一套CCS系統(tǒng)（計(jì)算機(jī)指令子系統(tǒng)），這套系統(tǒng)包括了命令解碼、故障檢測(cè)和校正程序、天線指向程序和航天器排序程序，這是海盜號(hào)（火星探測(cè)器）的飛行電腦控制的改進(jìn)版本，旅行者上的所有設(shè)備均受到電腦控制。
Voyager AACS
而AACS系統(tǒng)則是CCS下的一個(gè)子系統(tǒng)，它的功能是維持旅行者姿態(tài)，在太空中有兩個(gè)功能極端關(guān)鍵，一個(gè)信號(hào)發(fā)送與接收處理，另外一個(gè)就是姿態(tài)控制，因?yàn)樽藨B(tài)控制保證高增益天線指向地球。
AACS控制著三軸穩(wěn)定陀螺儀維持旅行者的姿態(tài)，目前衛(wèi)星以及空間站的姿態(tài)控制都是以這種方式完成的，即用高速旋轉(zhuǎn)的陀螺指向來(lái)調(diào)整航天器的姿態(tài)，它不消耗推進(jìn)劑，但調(diào)節(jié)時(shí)需要電能。
假如姿態(tài)失控，旅行者的高增益天線無(wú)法指向地球，那么就算它其它功能都正常，科學(xué)家們?cè)僖矡o(wú)法與它取得聯(lián)系，算是毀了！因此旅行者的測(cè)控信息中就包含了姿態(tài)信息，當(dāng)然能收到信息也表示它目前的姿態(tài)是正常的。
姿態(tài)正常，但收到的信息無(wú)法解碼，這表示什么意思？
兩個(gè)可能，一個(gè)是AACS確實(shí)出現(xiàn)了問(wèn)題，并且已經(jīng)不受控制地發(fā)出了亂碼信息，而旅行者目前只是“慣性”保持飛行，在未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)仍然可以保證通信，假如保持當(dāng)前姿態(tài)不變，地球在環(huán)繞日心軌道期間其角度偏離的最大值為1.1°，應(yīng)該還能保持通信吧。
不過(guò)要是旅行者受到擾動(dòng)，未來(lái)這種姿態(tài)可能無(wú)法持續(xù)，那么最終可能會(huì)偏離，如果超出信號(hào)接收的偏離范圍，那么在未來(lái)某個(gè)時(shí)間段內(nèi)，NASA就會(huì)丟失旅行者一號(hào)的測(cè)控信號(hào)。
遭遇“外星黑客組織”入侵？
另一個(gè)可能就是旅行者遭遇了外星黑客組織的入侵，目前該“組織”正在以AACS為“跳板”向人類發(fā)送對(duì)方編碼的信息，之所以我們無(wú)法解碼是因?yàn)槲覀儧](méi)有對(duì)應(yīng)的解碼方式，顯然后者比較有市場(chǎng)，畢竟這種與外星人相關(guān)話題總是能收獲不少點(diǎn)擊量。
不過(guò)就算是外星編碼，只要包含了真正意義上的數(shù)據(jù)，那么其一定包含有規(guī)律，因?yàn)榇硇畔⒌淖址怯邢薜?，無(wú)論多復(fù)雜的編碼，在可以解碼的數(shù)據(jù)信息中一定具有某種規(guī)律，即使不同文明間的不同編碼。
原因猜測(cè)：可能這就是答案
不過(guò)NASA科學(xué)家顯然不會(huì)考慮這種方案，盡管目前仍然無(wú)法確定問(wèn)題到底在哪里，但猜測(cè)最大的原因可能是進(jìn)入星際空間后的高能宇宙射線影響了AACS的工作，也許AACS的某個(gè)元器件的狀態(tài)正受到一個(gè)或者多個(gè)超過(guò)閾值電平的影響，處在某種臨界狀態(tài)。
NASA科學(xué)家之所以會(huì)這樣猜測(cè)是因?yàn)閺?span style="box-sizing: border-box;margin: 0px;padding: 0px;border: 0px;color: rgb(32, 33, 34);--tt-darkmode-color: #202122;">2012年8月25日后，旅行者一號(hào)已經(jīng)脫離了日球?qū)禹?，真正進(jìn)入了星際空間，而標(biāo)志就是太陽(yáng)風(fēng)粒子減少，速度逐漸下降為0，而來(lái)自星際的粒子卻大幅增加，這些輻射中的高能帶電粒子轟擊到電子元件時(shí)就讓半導(dǎo)體的PN結(jié)產(chǎn)生一個(gè)非信號(hào)電平甚至擊穿燒毀，因此產(chǎn)生亂碼這種狀態(tài)是可以理解的。
南加州美國(guó)宇航局噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室航海者1號(hào)和2號(hào)的項(xiàng)目經(jīng)理蘇珊娜·多德回應(yīng)稱：
“A mystery like this is sort of par for the course at this stage of the Voyager mission,”
“The spacecraft are both almost 45 years old, which is far beyond what the mission planners anticipated. We’re also in interstellar space – a high-radiation environment that no spacecraft have flown in before. So there are some big challenges for the engineering team. But I think if there’s a way to solve this issue with the AACS, our team will find it.”
“在旅行者號(hào)任務(wù)的這個(gè)階段，出現(xiàn)這樣的情況也許是相當(dāng)正常的。”
“這兩個(gè)航天器都有將近45年的歷史，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了任務(wù)規(guī)劃者的預(yù)期。這是一個(gè)以前沒(méi)有任何航天器飛行過(guò)的高輻射環(huán)境。因此，工程團(tuán)隊(duì)面臨著一些巨大的挑戰(zhàn)。但我想，如果有辦法解決AACS的這個(gè)問(wèn)題，我們的團(tuán)隊(duì)就會(huì)找到?！?/p>
蘇珊娜·多德希望能盡快解決這個(gè)問(wèn)題，因?yàn)槁眯姓咭惶?hào)和二號(hào)具有獨(dú)特的位置，人類此前沒(méi)有任何航天器曾經(jīng)到達(dá)過(guò)那里，因此傳回的每一個(gè)數(shù)據(jù)都非常寶貴。
參考：
https://www.nasa.gov/feature/jpl/engineers-investigating-nasa-s-voyager-1-telemetry-data
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