旅行者1号：NASA太空探测器探索太阳系与星际空间的35年历程

旅行者一号（I）是美国国家航空航天局（NASA）于1977年9月发射的一颗重722公斤的太空探测器，它被送往太空研究太阳系外层和星际空间。

航海者一号 图片来源：NASA

截至2012年11月29日，已运行超过35年零2个月。它目前距地球约 1.84 x 10^10 公里，使其成为最远的人造物体。据推测，航海家一号已经穿过日光层，进入星际空间。它是人类历史上运行时间最长的航天器，通过接收定期指令并向地球发送信息和数据进行通信。

航海者一号在太空中旅行并继续扩张。它按计划于1980年结束了第一阶段的运营。它的任务是探索太阳系的边界。

计划是如何诞生的

航海家一号的建造及其任务是雄心勃勃的大巡游计划的一部分，该计划希望发射无人探测器来研究太阳系外围的行星和其他天体。该项目由航空航天工程师加里·弗兰德斯（喷气推进实验室）于 20 世纪 60 年代末构思，利用木星、土星、天王星、海王星和冥王星五颗行星 175 年的直线排列（根据其周期排列）。太空探测器开发于 20 世纪 70 年代末，利用当时刚刚流行的“重力助推”技术将其送至外部极限。

加里·弗兰德斯（Gary） 图片来源：NASA

航行者一号所使用的技术旨在以最少量的推进剂和较短的星际飞行时间来携带探测器。它最初设计用于探索金星、水星和火星，作为水手计划的一部分 ( )，但由于预算限制，它被设计为仅飞越木星和土星。该探测器最初被命名为水手号木星-土星探测器，但后来其设计逐渐与水手号背离，因此更名为航海者号。

旅行者一号和木星示意图 图片来源：NASA

关于航行者号

航海者号太空探测器携带了一张镀金视听光盘，以便在航天器被太空智慧生命拦截时可以交换信息。它载有地球的照片，以及名人演讲、莫扎特音乐、鲸鱼和儿童哭声的录音。

航海家一号的设计是由喷气推进实验室的科学家们率先提出的。它由16个肼（一种无机易燃液体化合物）推进器、定位装置和陀螺仪组成。三轴陀螺仪用于保持卫星在太空中的正确方向。定位仪器有助于使无线电天线保持指向地球。它还配备了8个备用推进器和11个额外的科学仪器，用于研究飞过太空中的不同行星和其他天体。

航行者一号结构图来源：

航行者一号设计了一套可以在飞行过程中长时间运行的通信系统。该系统由直径约3.7米的抛物面碟形天线组成。位于地球上的空间监测站将通过该天线发送和接收无线电信号。使用 S 波段和 X 波段频率对信号波进行调制。当航海者一号接近木星时，数据处理速率约为115.2 kbps。有时，当航行者 1 号无法直接与地球通信时，它会使用数字记录器记录 62,500 KB 的数据，以便在以后的某个时间点转发。在这种情况下，信息到达地球所需的时间一般取决于探测器与地球之间的直线距离。根据去年2月的记录，约为16小时。

航行者 1 号借助三个放射性同位素发生器（热电）提供动力，每个发生器包含 24 个钚-238 氧化物球。发射期间，三台发电机产生了约 450 瓦的电力。电力输出预计每运营 87.7 年就会减半，预计到 2025 年发电机将为许多运营提供电力。

尽管等离子体光谱仪和光旋光仪系统已经开始出现问题，但宇宙射线系统、紫外光谱仪、三轴磁力计、等离子体波系统等科学仪器仍在运行。

航行者一号的发射及其旅程

尽管航海家一号的双探测器航海家二号是在几周前发射的，但航海家一号由于其较短的路径而更早到达木星和土星。 1979年3月，航海家一号距离木星最近，距木星中心约34.9万公里，早在同年1月就开始拍摄这颗行星的照片。对木星特征的大部分观测都是在航天器 48 小时内近距离进行的。这些环首先被发现，然后木卫一上的火山活动首次被观察到，并且发现了更多重要的事实。

航海者一号和航海者二号轨道图来源：NASA

航行者一号于1980年11月飞近土星，同年12月最接近土星。该探测器研究了巨大的卫星泰坦、其大气层以及土星环中发现的其他复杂结构。

十年后，航海者一号从外部拍摄了整个太阳系。 1998年，它超越先锋10号（第一艘穿越小行星带的航天器），成为距离地球最远、可以发射和接收来自地球信号的人造太空探测器。探测器永恒的使命是研究星际介质，目前其速度约为每秒17.26公里。

太阳系边缘 来源：NASA

在过去的两年里，航海者一号一直处于太阳系的边缘，即日球层顶。在这个区域内，带电粒子从太阳向外移动，平衡从星际空间向内流动的气体和尘埃。航海者一号的探测器显示所有太阳风都已减弱，太阳粒子在当前位置处于静止状态。

旅行者一号离开太阳系，开启了星际空间探索的新时代。这是太空探索领域的历史性事件。

参考

1.王家百科

2. 天文学术语

3. 黑头鱼-