美国“旅行者”号双航天器成功进入星际空间，持续探索宇宙奥秘

美国宇航局的“旅行者”号任务于 20 世纪 70 年代发射。如今，它在进行新的科学研究时创造了历史。但是，为什么 70 年代的两艘航天器不仅幸存下来，而且比以往任何航天器都更远地飞翔呢？

一点任务背景

旅行者号是美国宇航局的一项任务，由两艘不同的航天器组成，即旅行者 1 号和 2 号，它们分别于 1977 年 9 月 5 日和 1977 年 8 月 20 日发射升空。在发射后的几十年里，这两艘航天器对我们的太阳系进行了一次盛大的旅行，研究了木星、土星、天王星和海王星——这是美国宇航局探索宇宙秘密的早期努力之一。这对双胞胎探测器后来成为第一艘在星际空间运行的航天器——星际空间位于日光层、太阳风气泡和来自太阳的磁场之外的空间。旅行者 1 号于 2012 年首次进入星际空间，旅行者 2 号于 2018 年紧随其后。  

如今，旅行者号继续飞行，不仅因为它有能力，还因为它还有工作要做，研究星际空间、日光层以及两者如何相互作用。“如果旅行者号不收集科学数据，我们就不会进行这项任务，”该任务的现任项目经理、美国宇航局喷气推进实验室行星际网络主任苏珊娜·多德 (Suzanne Dodd) 说。

但跨越数十亿英里和数十年开创性的科学探索，这场开创性的星际之旅并非一帆风顺。那么，旅行者号成功的秘诀是什么呢？ 

简而言之：准备和创造力。  

我们设计它们是为了避免失败

据约翰·卡萨尼 (John Casani) 说，他曾担任旅行者号 1975 年至 1977 年发射的项目经理，“我们设计它的目的不是让它使用 30 年或 40 年，而是让它永远不失败。”

任务持久的一个关键驱动因素是冗余。旅行者号的部件不仅经过精心设计，而且都是复制制造的。 

据多德介绍，旅行者号“在设计时几乎考虑到了所有冗余。拥有两艘航天器，就存在冗余。” 

尖端电源

旅行者号双胞胎飞船的长寿也归功于其持久的动力源。 

每艘航天器都配备三台放射性同位素热电发电机。这些核“电池”最初是由美国能源部开发的，是艾森豪威尔总统于 1955 年颁布的“原子能和平利用”计划的一部分。与当时的其他能源选择（如无法在火星以外发挥作用的太阳能）相比，这些发电机使旅行者号能够进入更远的太空。 

航海者号的发电机继续将任务带得比以往更远，但它们每年产生的电力也不断减少， 仪器需要随着时间的推移而关闭 以节省电力。 

创意解决方案  

作为一项在日球层最远边缘及更远的地方运行的飞行任务，旅行者号经历了不少挑战。由于这艘航天器目前在星际空间中运行，其软件和硬件都来自 20 世纪 70 年代，旅行者号面临的问题需要创造性的解决方案。  

曾在航海者号初期参与任务的退休任务人员甚至重返岗位，与新任务人员合作，不仅解决大问题，还将重要的任务知识传授给下一代科学家和工程师。

“从我作为项目经理的角度来看，看到年轻工程师对旅行者号的工作充满热情，我感到非常兴奋。他们愿意接受一项古老任务的挑战，并与一些大师级人物、建造这艘航天器的人并肩工作，”多德说。“他们想互相学习。” 

在过去的几年里，旅行者号用一系列复杂的问题考验了任务团队的创造力。 最近，旅行者 1 号推进器内部的燃料管被堵塞了，推进器控制着航天器的方向和方向。推进器使航天器能够指向天线，对保持与地球的通信至关重要。通过仔细的协调，任务团队能够 远程将航天器切换 到另一组推进器。 

这类维修工作极具挑战性，因为无线电信号从地球到达旅行者 1 号需要大约 22 个半小时，返回也需要 22 个半小时。往返旅行者 2 号的信号往返时间大约为 19 小时。

航海家号的星际未来

这一简短的幕后花絮突出了航海者号的一些历史和成功的秘诀。 

旅行者号探测器可能会持续运行到 2020 年代末。随着时间的推移，持续运行将变得更具挑战性，因为任务的功率每年会减少 4 瓦，而且两艘航天器也会随着功率的下降而冷却下来。此外，随着任务的老化，意外异常可能会影响任务的功能和寿命。

随着任务的不断推进，旅行者号团队不断发展创造性解决问题和协作的传统，而这对星际旅行者则继续拓展我们对所居住的广阔而神秘的宇宙的理解。