旅行者1号正接近距地球一个光日的里程碑
- 预计11月18日，旅行者1号将抵达距地球160.9亿英里处——相当于一个光日的距离
- 9月，工程师将三台设备更换为能耗更低的设备，以延长其余科学仪器的运行时间
- 10月18日至19日通信中断后，信号于10月20日恢复；事故原因尚未查明
等待回复需要两天的距离
旅行者1号正接近一个能直观展现其旅程规模的里程碑：预计到11月18日，这艘探测器将距离地球160.9亿英里，即258.9亿公里。光需要24小时才能走完这段距离，因此这段距离被称为一个光日。此前，还没有其他人造物体到达过这么远的地方。对NASA来说，这不仅是一个具有象征意义的日子，也提醒人们与探测器通信的延迟极长。
旅行者1号在星际空间中的速度约为每小时38,000英里，即每小时61,155公里。尽管它一直在移动，却无法与地球快速交换数据：无线电信号以光速传播，指令需要约一天才能抵达探测器。返回信号还需要约24小时。因此，即使通信正常，从发出指令到收到回复也要约两天。
探测器于 1977 年离开地球，在太空中度过了近半个世纪。它与 Voyager 2 一同穿越了日球层边界——这片由太阳产生的粒子和磁场构成的巨大区域——进入了星际空间。这两艘探测器仍是唯一直接研究过日球层外环境的航天器。因此，它们的测量数据不仅是这项悠久任务的延续，也至关重要：目前没有其他任务能够在这个遥远区域收集数据。
为近半世纪的探测器节约能源
9 月，Voyager 团队完成了一项降低探测器能耗的操作。工程师用耗电更少的替代设备更换了三台设备；另外三台设备则参与维持适宜的温度。此次行动被非正式地称为“大爆炸”，为此进行了数月准备。更换工作同时进行，既能减少能耗，也能确保探测器内部的热量分布恰当，以抵御太空的极端寒冷。
由于加热系统的设计，这一系列操作是必要的：所有六台相关设备都有助于维持航天器内部的温度。根据 NASA 的说法，三个原始部件必须一起更换，而不能单独更换，以免破坏热平衡。Voyager 1 的这项操作是在 Voyager 2 完成类似程序约六周后进行的。NASA 希望这次改造能延长 Voyager 1 剩余科学仪器的工作寿命，使其能够更长时间地收集星际空间的数据。
两艘探测器都由放射性同位素热电发电机供电。它们利用钚放射性衰变释放的热量，并将其转化为电能。随着这一过程持续进行，探测器可用的电力会逐渐减少：每艘每年损失约 4 瓦的发电能力。近 50 年来，这种逐渐的衰减使工程师们几乎没有多少余量。NASA 已经关闭了在任务当前阶段不再必需的设备，以维持其余系统的运行。
通信中断和自动切换至备用系统
旅行者1号于1977年发射时，搭载了十台科学仪器。完成对外行星的飞掠后，其中一些仪器被关闭，另一些则继续探索越来越遥远的太空区域。能源储备有限，近年来已迫使NASA关闭了两台科学仪器。在此背景下，保留其余仪器具有实际意义：它们使人们能够继续直接观测日球层以外的环境，而目前还没有其他探测器前往那里进行测量。
在实施“大爆炸”操作之前，NASA可能最早于2027年夏季就不得不关闭旅行者1号的另一台仪器。成功节省能源应能推迟这种情况的发生，但来源并未声称这次改造能够保证所有仪器运行到某个具体日期。发电机仍在持续衰减，而这艘服役近五十年的探测器也可能遇到新的技术难题。因此，这项举措旨在延长任务能力，而不是消除能源供应方面的限制。
与此同时，工程师正在调查 10 月 18 日和 19 日发生的通信中断。在两次相隔 24 小时的计划通信时段中，深空网络都没有收到旅行者 1 号的无线电信号。在两次尝试均未成功后，信号于 10 月 20 日意外重新出现——距离中断开始约 48 小时。NASA 表示，此后通信一直保持正常，专家已向探测器发送指令，以调查此次事件。
一天光程这一里程碑意味着什么
深空网络是一个由大型无线电天线组成的系统，这些天线分布在全球三个地点。它使 NASA 能够与在月球附近以及远得多的地方运行的航天器交换信号。事件发生时，旅行者 1 号距离地球约 160 亿英里，即 240 亿公里。消息来源没有说明两次通信时段未能收到信号的具体原因。因此，目前还不能将通信恢复视为故障原因已得到最终解释。
在检查过程中，工程师发现旅行者1号的一组姿态控制推进器停止工作，随后探测器自动启用了备用推进器。这次切换属于故障保护系统的功能：机载计算机能够识别潜在问题，切换到备用设备，稳定探测器并暂停常规操作。这为地面团队评估探测器状况并决定下一步行动争取了时间。不过，NASA尚未确定这次故障是否正是通信中断的原因。
NASA喷气推进实验室旅行者任务负责人卡里姆·巴达鲁丁表示，团队此前从未见过探测器出现这种情况，但在任务现阶段，意外总是难以避免。他还表示，通信恢复让人松了一口气，团队也希望弄清事情发生的原因。下一个值得关注的里程碑是预计于11月18日达到一个光日的距离，但这并不意味着不确定性消失：探测器仍在运行，但能源有限，对此次事件的诊断仍在进行中。
来源：ScienceDaily
