“旅行者 1 號”在 150 億英里外竟靠老設備通信

於 1977 年發射，如今距離地球已超過 150 億英里，美國國家航空航天局（NASA）的“旅行者 1 號”最近遭遇了一個運行方面的問題，與任務控制中心失去了聯繫。在解決了航天器主無線電發射器令人困惑的關閉這一問題後，美國國家航空航天局噴氣推進實驗室（JPL）的工程師於 10 月 24 日重新與之取得了聯繫。這一事件凸顯了管理一艘運行時間遠遠超過其最初任務預期、且目前依靠有限電力儲備運行的航天器所面臨的挑戰。

問題始於 10 月 16 日，當時“旅行者”團隊發出指令，要求航天器打開其中一個加熱器，這是爲了保護其儀器免受星際空間的極度寒冷。“旅行者”號配備了用於防止故障的故障保護系統，但其反應卻頗爲奇怪。爲了在能量消耗的情況下自動節省電力，故障保護系統關閉了主 X 波段發射器，這是“旅行者”號幾十年來與地球通信所使用的頻率。

“飛行團隊準確地推測出故障保護系統降低了發射器回傳數據的速度，” 美國國家航空航天局（NASA）在一份聲明中表示 。“這種模式所需的航天器能量更少，但它也改變了 深空網絡（DSN） 需要監聽的 X 波段信號。”

該系統把通信切換至備用發射器 S 波段，其運行功率水平低得多。自 1981 年奧利維亞·紐頓-約翰的《Physical》榮登排行榜且羅納德·里根入住白宮起，該發射器就再未使用過。

然而，其弊端在於這種傳輸上的修改降低了信號強度，還使 DSN 天線從如此遙遠的距離檢測旅行者號較弱的 S 波段傳輸的能力變得複雜起來。

JPL 工程師起初覺得旅行者號的主要信號損失意味着航天器的故障保護系統出了問題。他們仔仔細細地檢查了到達的數據，爲的是尋找備份發射器微弱信號的任何蛛絲馬跡。10 月 22 日，他們總算檢測到了 S 波段信號。到 10 月 24 日，工程師們已經確認了旅行者號的狀態，而且能夠恢復持續的通信。他們打算一邊查看故障保護系統，一邊繼續使用備份發射器，以防出現不必要的觸發。

“在未確定觸發故障保護系統的原因之前，團隊未冒險重新開啓 X 波段，而是於 10 月 22 日發送了一個指令，以確認 S 波段發射器工作是否正常，”美國國家航空航天局（NASA）稱。

“該團隊當下正在努力收集信息，這些信息將助力他們搞清楚所發生的情況，並讓旅行者 1 號恢復正常運行。”

旅行者 1 號於 1977 年開啓其進入星際空間的旅程，它至今仍是最遙遠的人造物體，持續提供着在遠遠超出我們太陽範圍的區域中有關宇宙射線、磁場和粒子的數據。

這種特殊狀況也致使控制航天器格外困難。

每個指令和響應的交互差不多要兩天——信號單程傳輸差不多要 23 小時——這致使故障排除成爲一個緩慢且謹慎的過程。

工程師必須精心挑選要保持運行的儀器和加熱器，以保障航天器的剩餘電源儘可能持續更久，因爲旅行者 1 號的系統已然遠遠超出了其預期壽命。

這一最新事件凸顯了運行兩艘“旅行者號”所需的平衡策略。

即使是諸如打開加熱器這樣的小任務，在安排時也會考慮到航天器的長期健康維護。

這肯定不是該航天器的首次故障。