旅行者1号相隔地球217亿公里
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旅行者1号相隔地球217亿公里

2019-10-26 15:59 主页 来源:未知
旅行者1号相隔地球217亿公里

旅行者1号和地球的通信基于无线电波,信号会以光速在空间中传播。地球上想要接收到旅行者1号的有效信号非常困难,因为无线电信号的强度遵循距离的平方反比定律,这意味着信号经过长距离的传播之后,其强度会大幅度减弱。

据估计,当旅行者1号发射的信号到达地球时,其强度只有发射时的100万亿亿分之一。再加上旅行者1号的信号发射机的功率非常低,仅为20瓦左右,所以地球上所能接收到的信号极度微弱。

为了使得通信可以正常进行,在旅行者1号设计之初,科学家就特别对它的通信能力进行了增强。它的主体包含一个巨大的高增益天线,这是一个直径可达3.7米的抛物面天线。同时,姿态控制系统使得天线可以一直对准地球。

在地球上,美国宇航局(NASA)还在全球三个地方建造了三座深空网络(DSN)测控站。有了强大的深空网络,科学家在地球上可以接收到旅行者1号传回的无线电信号,也可以给旅行者1号发送指令。在2017年,NASA向旅行者1号发送指令,成功启动了四个轨道修正推进器。

不过,旅行者1号把数据传输回地球的速率非常慢,每秒仅为160比特。而上行指令的速率更慢,只有下行速率的十分之一,即16比特/秒。

旅行者1号相隔地球217亿公里,功率仅23瓦,数据是如何传回?

 

 

另外,由于距离非常遥远,旅行者1号发射出的无线电波需要大约20小时才能传播到地球上,反过来也是如此。再过几年,耗尽电能的旅行者1号将会彻底失联,它会作为人类无声的信使不断在星际空间中穿行。

旅行者1号相隔地球217亿公里,功率仅23瓦,数据是如何传回?

 

旅行者1号上携带了一张铜质磁盘唱片,内容包括用55种人类语言录制的问候语和各类音乐,旨在向“外星人”表达人类的问候。唱片有12英寸厚,镀金表面,内藏留声机针。55种人类语言中包括了古代美索不达米亚阿卡得语等非常冷僻的语言,以及四种中国的语言(普通话、粤语、闽南语、吴语)。问候语为:“行星地球的孩子(向你们)问好”。唱片还包括了以下内容:

  • 时任联合国秘书长库尔特·瓦尔德海姆的问候。
  • 时任美国总统卡特的问候,内容是:“这是一份来自一个遥远的小小世界的礼物。上面记载着我们的声音、我们的科学、我们的影像、我们的音乐、我们的思想和感情。我们正努力生活过我们的时代,进入你们的时代。”
  • 一个90分钟的声乐集锦,主要包括地球自然界的各种声音以及27首世界名曲,其中有中国古琴曲《流水》、莫扎特的《魔笛》和日本的尺八曲等。
  • 115幅影像,太阳系各行星的图片、人类生殖器官图像及说明等。