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来自 科技知识 2019-10-13 09:18 的文章
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它将成为首例飞出太阳系的人造物体,它是哪些

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旅行者1号与地球之间的通信是基于在空间中以光速传播的无线电波,其传送过程和我们平时使用的通讯设备工作原理大同小异。旅行者1号在太空中发出信号,经由外太空的信号传输设备传回地面塔,地面控制中心接收、分析信号后给旅行者1号发去新的指令信号。

引言:美国在上个世纪七十年末发射了一架名为“旅行者一号”的太空探测器,它经过了长达四十几年的飞行已经快要到达太阳系的边缘。科学家预测它会突破太阳系的边界越飞越远,那么人类如何接收到它传输回来的信号呢?这是个难题。

然而,由于旅行者1号与地球的距离太远,由其发出的电波信号抵达地球时,比它发出时要弱得多。科学家表示,旅行者1号发射的信号抵达地球时,其信号强度只有其发出时的100万亿亿分之一。为了探测到这种极弱的信号,美国宇航局建造了一个深空网络,以实现地面控制中心与旅行者1号之间的信号传送的强化。

毫无疑问,旅行者一号是人类历史上飞行距离最远的飞行器,而且它还在不断地创造历史。有人会好奇,它能够飞这么远,是以什么为动力的呢?当然不可能是太阳能,因为随着飞行距离的增加太阳能的供给越来越不稳定,因此工程师在旅行者一号上安装了核发电机,这才是它有动力一直飞行下去的原因。

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至于人类发射旅行者一号的原因,至今统一的说法,但是被广泛接受的说法便是人类想要进一步探测宇宙中是否存在外星文明。既然人类现阶段无能力对太阳系外的环境进行探索,但是我们有能力将自己的信息资料传送出去。如果真的存在外星文明的话,那么它们应该能够接收到人类发出去的金属唱片。

1977年9月5日,无人探测器旅行者1号在美国卡纳维拉尔角空军基地发射升空,离开地球,按指令去完成探测外太阳系太空的任务。这是美国国家宇航局首次对太阳系外行星进行探测。科学家们相信在浩瀚宇宙中存在着其他高级生命,因而让行者1号上搭载了一张铜质磁盘唱片以作为人类的名片。

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这张唱片包含了由地球上50多种人类语言录制的问候语及各种风格的音乐。此外,唱片上还附了115幅影像,其中包括太阳系各行星的卫星拍摄图及附有说明的人类的性器官图等,以向外星人表达人类的问候,且让外星人认识到人类的存在。

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然而,有科学家认为这些做法都无济于事,因为目前能够接收到它发出来的信号速率只有每秒16比。再加上它在未来会越飞越远,总有一天会和地球失去联系。到那时它就成为了人类文明的使者,只身去往宇宙的深处。有趣的是,美国宇航局在发射旅行者一号之前,还往飞行器上放置了一张特制的金属唱片。据了解该唱片刻录了地球上各种具有代表性的声音,例如自然风声、雷声、人类的语言等等。

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据科学家的介绍,由于该飞行器是在上个世纪七十年代末设计的,那时候人类的通讯技术仍然没有今天发达,所以旅行者一号最初将数据传输回地球是通过无线电的方式,地面上的工作人员也是通过无线电波向旅行者一号发送信号。虽然无线电波在宇宙中的传播速度可以达到光速,但是随着传播距离的增加信号的强度也会发生相应的削弱。科学家表示,旅行者1号在遥远的地方向地球发射信号,地面上的人员接收到的信号强度只有最初的100万亿分之一。

一年后,旅行者1号离开了小行星带。此后两年里,旅行者1号分别近距离拜访了木星和土星。1989年后,完成了预设任务的旅行者1号在地面控制中心的指令下开始向银河系中心方向前进。至今为止,旅行者1号已经距离地球216亿公里远。那么,远在数百亿公里之外的旅行者1号是如何将信号发回到地球的呢?

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后来随着人类通讯技术的发展,科学家们通过多种方式增强的旅行者一号的通讯,例如在设计旅行者一号的时候就为其配备了一根直径为3.7米的巨型抛物面天线,这使得旅行者一号在太空飞行的时候该天线始终都能对准地球。其次,美国宇航局在地球上三个不同地方建设了深空网络检测站。这些检测站能够对旅行者一号传输回来的信号进行加强,科学家们发出去的信号也能保证被旅行者一号接收到。

美国航天局为了进一步探索更远的宇宙,在1977年发射了“旅行者一号”,这架飞行器随后成功进入宇宙,开始长达四十多年的太空之行。到目前为止,旅行者一号还在不断地往远方前进。据天文学上的测量显示,旅行者一号目前距离地球大约有216亿公里,这段距离相当于144个天文单位。旅行者一号不仅在不断地创造人类飞行器最远飞行距离的纪录,还在不断地给地球上传输回探测的数据,那么它是如何做到将数据进行远距离传输的呢?

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