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美国旅行者号已经飞离地球15亿公里,快要飞出太阳系,靠什么给地球传回照片?

经过41年的飞行,旅行者1号与2号与地球的距离早就超过了15亿公里,目前旅行者1号在210亿公里之外,旅行者2号在175亿公里之外。

旅行者号上携带的放射性同位素热电机还在继续工作,预计可以运行到2025年过。由于旅行者号上还有电力,所以它们每天还能通过无线电信号与地球上的控制中心保持联系。虽然无线电波的传播速度也是光速,每秒可以行进30万公里,但由于距离相隔遥远,无线电信号需要十几个小时才能从探测器上传回地球。

然而,信号延迟并不是主要问题,信号衰减才是最大的问题。在这么遥远的距离下,探测器想要与地球取得联系绝非易事,因为信号在空间中传播,信号强度与距离平方成反比。这意味着信号穿过巨大的空间到达地球时,将会变得极其微弱。为此,旅行者号上携带了一个专门用于深空通信的抛物面天线——高增益天线,并且该天线要始终对准地球。然而,这还远远不够。

旅行者号上的无线电信号发射机的功率仅有20瓦左右,相当于普通冰箱灯泡的功率。当旅行者号传回的信号到达地球时,功率衰减到仅为100万亿亿分之一瓦,即10^-22瓦。为了探测到这种极度微弱的信号,NASA专门建造了深空网络(DSN),这样地面控制中心可以实现对旅行者号的信号接收与发射。

两艘旅行者号的旅行还没结束,它们正在飞往未知领域,它们去的地方是我们此前从未触及过的。两艘探测器还能发现新的东西,并且继续传给遥远的故乡——地球。在未来几年,当旅行者号的电力中断之后,与地球失联的它们还将继续遨游在银河系的星际空间之中。

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