距離地球217億公里,“旅行者一號”如何將數據傳回地球?

來源:怪奇菌    2020/2/21 1:16:25
責任編輯:張小俊
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美國宇航局在上個世紀七十年代發射了兩架具有歷史意義的探測器,它們分別是旅行者一號和旅行者二號。目前旅行者一號的飛行距離最遠,距離地球大約有217億

人類從誕生伊始就是個“不安分”的種族,對各種事物無限的好奇心讓人類極具探索精神。得益于對世界的好奇和對未知的探索,人類從幾十萬年前走出非洲后,很快就在世界各地生根發芽,正式登上“地球霸主”的寶座。

旅行者號上面,配備了慢速掃描彩色電視來拍攝行星上的實時電視圖像。這是為了能夠更清楚的拍照,而不得不說的是,為了將探測數據和圖像傳送給地球,旅行者號

幾十萬年后,人類憑借著聰慧的大腦創造了語言文字,文明之火第一次在這顆藍色星球燃起。幾千年后,機器的轟鳴聲沖上云霄,人類的生產力有了飛躍式的發展,文明再次進入新的紀元。

飛船在進入太空之后,逐漸靠近某個星球,借助它的引力將自己像鏈球一樣遠遠地拋出去,這樣不花一分錢就獲得了相當可觀的加速度。如果一次借力速度還不夠,那就再借第二次、第三次——這被稱為引力彈弓效應。當然,除了借助引力彈弓之外,探測器本

在飛速發展的科技水平幫助下,許多之前可望而不可及的夢想變成了現實,比如像鳥一樣翱翔藍天、像魚一樣潛入海底,甚至是觸摸夜空中的星辰。

它的最終目的地是想要飛到宇宙的邊界。

上個世紀60年代,阿波羅11號攜帶著阿姆斯特朗等人類宇航員降落在月球表面,這是人類第一次踏上地球之外的天體,代表著人類已經將“宇宙文明”的大門推開了一絲縫隙,雖然僅是一絲縫隙,但是從這縫隙中所窺見的“美景”,已經足夠讓人類熱血澎湃心弛神往。

旅行者一號是利用核反應研發出了核電池,然后將它安置在探測器上,這就是能夠一直飛行的原因。最近科學家們發現由于飛行的時間已經非常漫長,它備用的燃料和電量已經差不多消耗完了,可能再過2-3年的時間旅行者1號就是隨著燃料消失殆盡而失去動

隨著時間的流逝,激動的心情也慢慢平靜下來,就在此時人類發現了一個細思極恐的實事:宇宙太“安靜”了。

地球繞日運動的同時,自己發生了哪些變動呢?據最新研究成果表明: 地軸在擺動:地球繞軸自轉,F已發現地軸有周期性擺動,其時間和太陽的運動相吻合。 溫度在上升:石油、煤炭和其他化石燃料的開發利用,使地球的大氣變得越來越暖和。 從人造衛

按照科學家的推測,廣袤的宇宙中像地球這樣的行星比地球上的沙子還要多,所以理論上宇宙中的外星文明應該是很多很“熱鬧”的,但是現實為什么卻是如此的“安靜”?他們究竟在哪?

大約46億年。 46億年前,地球誕生與原始太陽星云。地球演化大致可分為三個階段。 第一階段為地球圈層形成時期,其時限大致距今4600至4200Ma。46億年前誕生時候的地球與21世紀的大不相同。根據科學家推斷,地球形成之初是一個由熾熱液體物質(主

為了尋找宇宙中可能存在的外星文明,人類做了諸多的努力,比如發射各種頻率的電波、探測器等等,而這其中最有名的就是1977年9月5日發射的“旅行者一號”和“旅行者二號”兩個探測器。

因為這兩個探測器不僅擔負著去更深的宇宙空間中尋找外星文明的使命,同時還有著重要的科考任務,比如拍攝沿途的行星照片,并把這些照片傳回地球。也正是得益于這兩個探測器,人類才在1989年8月25日第一次知道了海王星的顏色。

截止2019年10月23日,旅行者一號已經飛到了距離地球大約217億公里的位置,而這也讓許多人產生了一個疑惑:旅行者一號距離地球217億公里,并且通信功率只有23瓦,那它的數據究竟是怎么樣傳回地球的呢?

其實有這樣的想法很正常,要知道旅行者一號和二號兩個探測器,都是采用钚放射性同位素溫差發電機來作為它們的動力來源,可提供的總動力大約在420瓦,其中通信設備的功率僅僅是20瓦,也就相當于現在手機快充的功率。

更主要的是,因為旅行者一號目前距離地球極遠,足足有217億公里,如果將這段距離換算成光年,那么相當于0.00229光年,通訊時差達到了20.06小時。這也就意味著,如果旅行者一號此時發射一段信號,那么在20.06小時之后地球上的天線才能將這段信號接收到。

所以,旅行者一號和地球控制中心的信號傳輸確實是有難度的,但是并沒有許多人想象中那么的難,這其中也并沒有運用什么黑科技,使用到的僅僅是人們熟悉的、普通的無線電通訊技術。

旅行者一號所需要做的,就是將需要傳輸的聲音、圖像或者數據,轉換成無線電信號,然后傳輸給地球的控制中心。

當然了,雖然這個傳輸過程并沒有人們想的那么復雜和困難,但是仍然談不上容易。我們都知道無線電信號的強度會隨著傳輸距離而不斷的衰減,所以當旅行者一號的信號傳輸到地球被接收到時,強度只有最開始的一百萬億億分之一左右,差不多是10ˇ-22瓦。

不僅僅是信號強度衰減得厲害,傳輸的速度也是極慢的,最快時大約只有1.4kb/s的傳輸速度, 這速度要是在手機或者電腦上,網頁可能都打不開。

為了偵測并且接收到如此微小的信號,NASA在上個世紀就建立了“深空網絡”(Deep Space Network,簡稱DSN)。

這個網絡由三處呈120度分布的深空通信設施構成,一處在澳大利亞堪培拉、一處在西班牙馬德里、一處在美國加州。

不僅如此,NASA還采用了三種措施來增加接收和傳輸信號的成功率:

一、使用高增益的天線,使得無線電信號不分散只集中在某一個特定的方向上,以增大傳輸的距離。

這里不得不提一下,“旅行者一號”身上所攜帶的高增益天線直徑達到了3.7米,而地球上“深空網絡”最開始所使用的天線直徑大約在70米左右,后來因為使用年限過久,所以在2010年的時候NASA將70米直徑的天線換成了34米的。這些新使用的天線能夠將接收到的無線電信號放大上億倍。

二、為了防止其他頻段的干擾,旅行者一號所使用的通訊頻率高達8GHz,信噪比非常的高。

三、光把信號聚集起來,如果沒有辦法準確的將聚集起來的信號對準地球發射也沒有用,所以科學家們在旅行者一號上裝配了高精度的陀螺儀,以確保增益天線對準地球,提高傳輸效率和完整性。宇宙輻射圖

事實上,雖然科學家為了減少信號損耗使出了渾身解數,但是因為距離太過遙遠,并且宇宙中到處都是輻射,所以無線電信號的強度依然是受到了很大的影響。

因此,為了提高傳輸信息的正確率和完整性,科學家們讓旅行者一號在傳輸數據的時候使用大量的糾錯碼。而有得必有失,使用糾錯碼確實能大幅度提高信息傳輸的完整性和正確率,但是傳輸速度卻因此受到了極大的影響,導致只有不到1kb/s。

迄今為止,旅行者一號身上所攜帶的發電機已經大大超過了使用期限,經過對剩余電量的估算科學家們認為,旅行者一號攜帶的科學儀器應該能工作到2025年,而與地球的通信至少能到2036年。

也就是說,2036年之后旅行者一號將徹底與地球失去聯絡,屆時它會承載著人類的夢想飛向宇宙的更深處,在宇宙中留下人類文明存在過的記號。

您認為若干年后,會有外星文明發現“旅行者一號”嗎?歡迎在下方說說您的想法,同時也歡迎關注我的百家號!請注意:本文為編輯制作專題提供的資訊,頁面顯示的時間僅為生成靜態頁面時間而非具體內容事件發生的時間,由此給您帶來的不便敬請諒解!

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已經飛離地球217億千米,旅行者一號的最終目的地究竟在哪里?

多年前,美國成功發*一個外太空宇宙探測航天器,這是人類第一次發射外太空宇宙探測器,它的最初目的就是探測太陽系的木星和土星系統,這臺飛行器計劃于1980年11月20日結束工作,但是這顆頑強的飛行器現在已經成功飛出了太陽系,距離地球217億千米,隨著燃料的耗盡,旅行者1號就會自由移動,在宇宙中漂流,那么,旅行者一號最終的目的地又會在哪里呢?

因為旅行者1號里面還攜帶了人類對于外星文明的問候,所以,科學家們希望他在結束工作后,在茫茫宇宙中被外星文明發現,帶給外星文明來自地球的祝!,F在這顆飛行器已經飛行了50多年的時間,是距離地球最遠的探測器,也是第一個成功突破太陽系,進入宇宙空間的宇宙探測器。人類其實一直都在尋找著宇宙中的智慧生命,人們都堅信如此龐大的宇宙,一定會有生命的存在,不管是高等智慧生命還是生命體,人類一直都沒有放棄過。

就比如說旅行者一號,它將會一直在宇宙中游蕩,那它最終會飛向哪里呢?人類也沒有答案,如果沒有出現意外情況,這顆飛行器將會永遠在宇宙中航行,直到外星文明發現它的那一刻,雖然人類的科技文明無法尋找到外星人,那么我們發射地球的問候,希望外星文明可以主動和我們接觸,這是最理想的結果了。

因為宇宙中的危險無處不在,旅行者1號遭遇到隕石帶就會被撞毀,或者因為星體的引力,它飛向星體表面,那么它的使命基本就結束了,除非外星文明在這個星球上發現了旅行者1號,但是以宇宙中數以萬億計的星體來看,這種機會非常渺茫。不過,宇宙威脅說一直存在,貿然引導外星文明來到地球,可能對于地球來說是毀滅性的打擊!

旅行者一號已經飛了217億公里,它還能在太空中飛多久?

美國宇航局在上個世紀七十年代成功發*“旅行者一號”和“旅行者二號”,如今已經過去四十多年了,它們還一直在宇宙中飛行。這兩艘探測器現在正是人類探索系外空間的先鋒,它們先后對木星、土星、海王星和天王星進行了探測,之后的目的就是飛出太陽系去外面的世界看看。相信很多人都聽說過這兩艘探測器,但是很少人知道其實在旅行者號探測器發射之前,美國就已經成功發*兩艘探測器,它們分別是“先鋒10號”和“先鋒11號”。

在這四艘探測器中,旅行者一號目前的飛行距離是最遠的。根據美國宇航局最新的探測數據顯示,旅行者一號與地球之間的距離已經達到了217億公里。按照這樣的距離,如果地面上的科學家想要和旅行者一號進行通

從旅行者一號目前的運行狀況來看,它仍然以每秒鐘17公里的速度向太陽系邊緣進發。飛行距離第二遠的旅行者二號由于比旅行者一號多探測了幾顆行星,

所以它的行動比旅行者一號慢一些,但目前和地球的距離也達到了180億公里。

可能很多朋友會好奇,這兩艘探測器已經在宇宙中飛行了四十多年,

它們的飛行動力從何而來呢?實際上美國早在上個世紀七十年代就掌握了相關的核技術,并且利用核反應研發出了核電池,然后將它安置在探測器上,這就是它們兩能夠一直飛行的原因。然而最近幾年科學家們發現旅行者一號上的核電池將要耗盡,一旦核電池無法再繼續為探測器上的所有設備提供能源的話,那么它將會和人類失去聯系。

旅行者2號用了多少年離開太陽系?

美國宇航局在上個世紀七十年代發*兩架具有歷史意義的探測器,它們分別是旅行者一號和旅行者二號。目前旅行者一號的飛行距離最遠,距離地球大約有217億公里,而且這個距離還在增加,它還能在宇宙中飛行的多久呢?

美國宇航局在上個世紀七十年代成功發*“旅行者一號”和“旅行者二號”,如今已經過去四十多年了,它們還一直在宇宙中飛行。這兩艘探測器現在正是人類探索系外空間的先鋒,它們先后對木星、土星、海王星和天王星進行了探測,之后的目的就是飛出太陽系去外面的世界看看。相信很多人都聽說過這兩艘探測器,但是很少人知道其實在旅行者號探測器發射之前,美國就已經成功發*兩艘探測器,它們分別是“先鋒10號”和“先鋒11號”。

在這四艘探測器中,旅行者一號目前的飛行距離是最遠的。根據美國宇航局最新的探測數據顯示,旅行者一號與地球之間的距離已經達到了217億公里。按照這樣的距離,如果地面上的科學家想要和旅行者一號進行通訊的話,整個過程需要耗費20多個小時。

從旅行者一號目前的運行狀況來看,它仍然以每秒鐘17公里的速度向太陽系邊緣進發。飛行距離第二遠的旅行者二號由于比旅行者一號多探測了幾顆行星,所以它的行動比旅行者一號慢一些,但目前和地球的距離也達到了180億公里。

可能很多朋友會好奇,這兩艘探測器已經在宇宙中飛行了四十多年,它們的飛行動力從何而來呢?實際上美國早在上個世紀七十年代就掌握了相關的核技術,并且利用核反應研發出了核電池,然后將它安置在探測器上,這就是它們兩能夠一直飛行的原因。然而最近幾年科學家們發現旅行者一號上的核電池將要耗盡,一旦核電池無法再繼續為探測器上的所有設備提供能源的話,那么它將會和人類失去聯系。

之后旅行者一號就要獨自去闖蕩外面的世界了,其實在旅行者一號之前就已經有先鋒11號和先鋒10號飛出了太陽系。實際上科學家們并不能完全確定兩架先鋒號已經飛出了太陽系,只是它們分別在1995年和2003年就和地面失去了聯系。按照目前的發展趨勢,旅行者號也將會走上先鋒號的道路,但不同的是旅行者一號上放置了一張科學家特制的金屬唱片。據了解這張唱片收錄了地球上多種具有代表性的聲音,目的就是為了向可能存在的外星文明展現地球上的生命

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