信号强度只有最初的63万亿亿分之一,为什么旅行者1号还能保持通信?
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发布时间：2022-04-23 01:06
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时间：2023-09-11 15:12
自1977年发射升空以来，旅行者1号已经离开地球，独自在太空中飞行了长达42年的时间。尽管这艘无人探测器目前远在219亿公里之外，它与地球的距离相当于日地距离的146倍，但它的飞行轨迹还在受到地球的监控。那么，美国宇航局（NASA）是如何监测并控制旅行者1号的呢？
旅行者1号相继造访了太阳系中两颗最大的行星——木星和土星，并顺便借助这两颗气态巨行星的引力弹弓效应进行加速。在结束了行星探测任务之后，旅行者1号在海王星轨道之外拍摄了太阳系全家福，其中包括旅行者1号所来的星球——地球。此后，达到太阳系逃逸速度的旅行者1号，真正踏上了飞向星际空间之旅。
NASA知道旅行者1号此行路途遥远，通信将会变得十分困难，所以NASA早有准备。旅行者1号背着一个直径达到3.7米的“大锅”，那是一个高增益抛物面天线，用于无线电信号的接收与发送。同时，旅行者1号还配备精度非常高的陀螺仪，使得天线能够对准地球。
在地球上，NASA在世界的三个地方部署了深空网络，其控制中心被称为“暗室（Dark Room）”。在“暗室”中，地面天线能够与旅行者1号进行沟通，接收它在太空深处传回来的极其微弱的信号。
为了保障通信顺畅，通信下行频率通常为2.3 GHz，甚至高达8.4 GHz。同时，它也能给旅行者1号上传指令，通信上行频率在2.1 GHz。在这种超高频下，通信噪音小，信噪比高。
旅行者1号信号发射机的功率仅略高于20 W，根据平方反比定律，旅行者1号发出的无线电波抵达地球时，辐射照度仅为4.17×10^-26 W/m^2。深空网络单个天线的最大直径为70米，所以最大单个天线所接收到的信号功率只有1.6×10^-22 W。也就是说，当地球上的天线接收到旅行者1号的无线电信号时，其强度只有最初发射时的63万亿亿分之一。
由于距离极为遥远，即便旅行者1号发出的无线电信号以光速传播，也要大约20小时才能抵达地球。但只要旅行者1号还有电力，这种微弱的通信就不会中断。据估计，旅行者1号携带的核动能可以让设备一直工作到2025年。在那之后，彻底失联的旅行者1号将会永远在星际空间中漫游下去。
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时间：2023-09-11 15:13
旅行者1号是美国发射的，探寻太阳系及太阳系以外世界的一个探测器，距现在已经发*42年，旅行者1号因为距离的问题与地球的联系也确实逐渐出现了一些问题，因为它的信号已经不断的衰减了，哪怕地球上设立了很强的信号接收站。
旅行者1号经过42人的飞行，现在已经到达了太阳系的边缘，因为太阳系边缘和星际空间存在一定的介质，也就类似于海洋和*之间存在的沙滩一样，他要飞出这个沙滩才能够真的飞出太阳系，大概要经历未来的5~10年，能够真的飞出这个沙滩，现在旅行者1号与地球的联系虽然还能够联系，但是信号已经很弱了，已经衰减到最初的63万亿亿/1，因为它距地球的距离太远了。
虽然旅行者1号随着距离的边缘与地球的联系变得逐渐困难，但是美国仍然没有放弃对旅行者1号的探测，地球上设立了三个点来专门接受旅行者1号所发送的信息，并且控制旅行者1号的方向以及基本的状态调整，它本身也带有了一个非常大的信号接收器，大概3.7米的直径的一个接收器就是为了保证接收到地球及时传来的信号信息，不过预计旅行者1号在未来的5~10年将和地球彻底失去联系。
旅行者1号可以说是人类的勇士，因为他虽然是我们所发射的，但是他距我们已经越来越远了，以我们现有的能力，根本没有办法将旅行者1号回收，或许未来的几百年我们能够将科技发展到可以进行星际旅行的时候，我们可以追寻着旅行者1号的轨迹来找到他，把他迎接回家乡，不过这还有一个非常漫长的过程，可能他继续飞行也会碰到其他的文明来帮助他。
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时间：2023-09-11 15:13
旅行者1号相继造访了太阳系中两颗最大的行星——木星和土星，并顺便借助这两颗气态巨行星的引力弹弓效应进行加速。在结束了行星探测任务之后，旅行者1号在海王星轨道之外拍摄了太阳系全家福，其中包括旅行者1号所来的星球——地球。此后，达到太阳系逃逸速度的旅行者1号，真正踏上了飞向星际空间之旅。
NASA知道旅行者1号此行路途遥远，通信将会变得十分困难，所以NASA早有准备。旅行者1号背着一个直径达到3.7米的“大锅”，那是一个高增益抛物面天线，用于无线电信号的接收与发送。同时，旅行者1号还配备精度非常高的陀螺仪，使得天线能够对准地球。
为了保障通信顺畅，通信下行频率通常为2.3 GHz，甚至高达8.4 GHz。同时，它也能给旅行者1号上传指令，通信上行频率在2.1 GHz。在这种超高频下，通信噪音小，信噪比高。
旅行者1号信号发射机的功率仅略高于20 W，根据平方反比定律，旅行者1号发出的无线电波抵达地球时，辐射照度仅为4.17×10^-26 W/m^2。深空网络单个天线的最大直径为70米，所以最大单个天线所接收到的信号功率只有1.6×10^-22 W。也就是说，当地球上的天线接收到旅行者1号的无线电信号时，其强度只有最初发射时的63万亿亿分之一。
由于距离极为遥远，即便旅行者1号发出的无线电信号以光速传播，也要大约20小时才能抵达地球。但只要旅行者1号还有电力，这种微弱的通信就不会中断。据估计，旅行者1号携带的核动能可以让设备一直工作到2025年。在那之后，彻底失联的旅行者1号将会永远在星际空间中漫游下去。
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时间：2023-09-11 15:14
由于距离极为遥远，即便旅行者1号发出的无线电信号以光速传播，也要大约20小时才能抵达地球。但只要旅行者1号还有电力，这种微弱的通信就不会中断
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时间：2023-09-11 15:15
由于距离极为遥远，即便旅行者1号发出的无线电信号以光速传播虽然信号强度降低了很多，但是只要有信号的存在就可以。
