旅行者1号已飞到219亿公里外,NASA是如何监测到它的呢?
自1977年发射以来,旅行者1号已经离开地球,在太空中独自飞行了42年。尽管这个无人探测器现在在219亿公里之外,是地球到太阳距离的146倍,但它的轨迹一直受到地球的监控。那么美国宇航局是如何监测和控制旅行者1号的呢?旅行者1号访问了木星和土星,这是太阳系中最大的两颗行星,并在气体巨头的引力弹弓效应的帮助下加速前进。在完成行星任务后,旅行者1号从海王星的轨道之外拍摄了整个太阳系,包括它所来自的星球--地球。此后,在太阳系达到逃逸速度的旅行者1号真正踏上了星际空间的旅程。
美国宇航局知道旅行者1号的旅行将是漫长的,通信将是困难的,所以美国宇航局做好了准备。旅行者1号携带了一个直径为3.7米的 "炉鼎",一个用于接收和发射无线电信号的高增益抛物面天线。旅行者1号还有一个非常精确的陀螺仪,使天线能够对准地球。在地球上,美国宇航局在世界三个地方部署了DEEP空间网络,有一个称为暗室的控制中心。在暗室中,地面天线可以与旅行者1号进行通信,接收它从太空深处发回的最微弱信号。
在发射探测器之前,科学家们花了很多精力(几个月甚至几年)来设计空间探测器的飞行路线。因为太阳系中大型天体的相对位置是已知的,精确的计算可以确定空间探测器的飞行路径,以便它们在途中很少遇到意外。因为科学家们确切地知道空间探测器的飞行位置,他们可以提前预测未来会遇到什么物体。
还有一些未知的物体会在距离探测器数千公里的地方被探测到,这让地面工作人员有足够的时间来重新校准探测器的路线。因此,即使有19个小时的信号延迟,地面上的深空网络也能引导旅行者1号在太空中航行。当然,如果旅行者1号发生了什么事情,由于信号延迟,地面工作人员几乎无能为力。