NASA面对挑战 决定继续维持旅行者1号航天器的运行

在今年早些时候,NASA的任务控制人员面临着一个艰巨的决定,这个决定可能意味着旅行者1号数十年航程的结束。

1977年发射的旅行者1号与其双胞胎旅行者2号一起,旨在探索外部太阳系。这两艘航天器都依赖于一个强大的地面无线电天线进行通信。

然而,这个天线必须下线进行升级,这样做有着失去与旅行者1号联系的风险。

主要的顾虑在于航天器的滚转推进器,它确保天线始终指向地球。自2004年以来,旅行者1号一直在使用其备用推进器,因为主系统已经失效。但最近,备用系统也开始显示出故障的迹象。

“可以把它想象成喷嘴在逐渐变小,被残渣堵塞,”旅行者任务经理Kareem Badaruddin解释说。

“推进的能力随着时间的推移变得越来越弱,允许的推进力也越来越少。”

这种推进力非常重要。尽管只是微小的天线误差,都可能导致与地球之间的联系中断。

“即使只是稍微偏移,知道的很小的一部分角度都可能使波束偏离地球,”旅行者项目科学家Patrick Koehn说。

“比如,半度的偏移就会让信号错过地球,错过的距离相当于地球到太阳的距离。”

控制人员最初切换到备用推进器是因为他们注意到主系统的加热器开关自行关闭,显示出可能故障的信号,Badaruddin补充道。

随着选择的减少,工程师们重新审视了主滚转推进器,决定尝试将加热器重新启动。

“他们回头查看了旧记录,认为尝试重新启动加热器是值得的,”Koehn表示。

然而,时间已经不多。位于澳大利亚堪培拉的深空站43号(一个230英尺的天线)定于5月4日下线进行升级。

根据NASA的说法,这个天线是唯一有足够的功率向旅行者发送命令的天线。

在完全恢复到明年2月之前,工程师们将无法向两艘航天器发送任何指令,除了8月和12月期间的短暂操作。

旅行者团队怀疑,主推进器的加热器之所以自行关闭可能是由于电子故障引起的。

但如果他们尝试重新启动加热器并点燃主推进器,航天器可能会发生爆炸,Badaruddin表示。

“我们需要在不点燃它的情况下测试推进器,以防止灾难性爆炸。”

工程师们担心,在漫长的二十年沉寂之后,这些推进器的工作能力已经不复存在。

然而在3月20日,旅行者团队收到了令人鼓舞的消息:主滚转推进器的测试成功了。

这两艘航天器都表现出老化的迹象。2023年,旅行者1号开始从深空发送乱码,但该问题在去年得到解决。

同样在2023年,旅行者2号出现故障,导致其天线短暂地偏离了地球。

旅行者团队对能够保持这两艘航天器的正常运行,直到2027年庆祝其50周年纪念日,充满乐观。

“没有理由认为它不能超过[2027年],尤其是现在我们知道推进器状况良好,”Koehn说。

根据史密森国家航空航天博物馆的空间历史策展人Matt Shindell的说法,这在行星的机器人探测历史中是独特的寿命。

科学家们继续利用从这些任务中获得的见解。

探测器“为我们提供了最好的外行星数据”,他说。“在天王星和海王星的情况下,这仍然是我们拥有的最佳数据。”

“它仍然存活并且仍在运作,还在回传信息,这真是不可思议,”他补充道。

Koehn补充说,旅行者是唯一能告诉我们星际空间真实状况的人造物体。

科学家们继续从这些探测器中学习,特别是太阳活动如何表现于遥远的距离,例如日冕物质抛射(CME)等现象。

图片源于:https://www.npr.org/2025/05/20/nx-s1-5403501/voyager-thruster-nasa-interstellar