旅行者一號飛行40多年，距地約233億公里，為何還能與地球通訊?
大家知道以下這張圖片裏標註的小藍點是什麼嗎?正是咱們的地球。
這是美國宇航局和噴氣推進實驗室使用全新的圖像處理方法，復原和改進的一張照片。它是旅行者一號於1990年2月拍攝的，那時候它距離地球大概64億公里。
如今時光荏苒，旅行者一號已經在太空中飛行40多年了，與我們之間相隔的距離也增加到了約233億公里。那麼，與人類已經相隔甚遠的旅行者一號，為何還沒有失聯，依舊能與地球保持通訊呢?
旅行者一號的旅程
首先讓咱們一起來回顧一下旅行者一號的宇宙驚奇之旅。
大家都知道，上世紀在美蘇冷戰的背景下，太空競爭顯得異常激烈，在這種背景下，許多耗資重大的航天計劃都變成了現實。
這之中最“燒錢”的恐怕就是大家都熟悉的阿波羅探月了，不過除了它以外，剩下的探測器也很費錢，諸多探測器加在一起的錢也不是個小數目。
在1967年時，噴氣動力實驗室的航天工程師蓋瑞·弗蘭德發現了一個好機會，這個機會是當十年以後，土星、木星、天王星等行星的相對位置，可以讓地球探測器實現“借力飛行”，就和大家在《流浪地球》當只能怪看到的引力彈弓差不多。讓人造飛行器藉助天體的引力來加速，以此節約飛行所需能量。
就這樣“旅行者兄弟”誕生了，它們肩負着不同的任務於1977年先後啓航，開始了自己的冒險之旅。
旅行者一號的主要目標是木星、土星、土星的衞星以及土星環，它每造訪一個天體，都會使用自帶的高分辨率相機為其拍照。這些照片，為人類帶來了視覺盛宴。
到了1990年時，旅行者一號的任務圓滿完成後，科學家為了節省能源就關閉了它的相機，並在這之前讓它拍下了咱們上文中提到的那張“暗淡藍點”，這是它在朝着遠方狂奔之前，最後一次回望地球。
那麼，如今已經離人類更遙遠的旅行者一號有沒有失聯?它是通過什麼依舊與我們保持聯絡的呢?
為何能與地球保持通訊?
從科學家公佈的相關數據來看，旅行者一號可能到2025年就要與人類徹底斷聯，變成一個流浪探測器了。不過在這之前，已經風燭殘年的它依舊能夠與我們保持短暫的聯絡，傳遞迴一些信息。
在許多人看來，這已經不是“跨地通訊”了，快要進展到“跨系通訊”了，畢竟如今的旅行者一號已經飛出了日球層頂，脱離了太陽風的影響，常常被人稱為飛出了太陽系。
能保持這樣的穩定聯絡，只能依靠無線電通信手段。因此，旅行者一號身上裝有的高頻段通訊設備就顯得尤為重要了，在通訊頻率為8.42赫茲的頻段下，不僅能保證傳播信息，受到的干擾也比較小。
除此之外，大家應該能夠看到旅行者一號身上那根長長的天線，這根天線正是高增益天線，它不僅可以增強信號，還可以在“導航裝置”陀螺儀的指引下，將天線一直對着地球這一方。
當然，僅僅旅行者一號付出努力還不夠，地面為了能夠接收它的信號，還要擁有強大的測控網。NASA的絕大多數深空探測任務，都會使用到位於西班牙、美國加利福尼亞及澳大利亞的深空測控網，來發送指令接受信息，同時監測旅行者一號的狀態。
資料顯示位於澳大利亞的DSS-43測控天線建成於1972 年，其直徑達76m，是全球深空測控網中最大的無線電天線之一，可以在S波段(頻段為 2~4GHz)下工作，與相匹配的遙遠深空探測器進行通信。
值得一提的是，雖然使用了最佳的頻段，還有諸多輔助設備，但是由於相距223億公里確實有些遠，所以有時候信號會在半路有所缺失，或者在地面接收到的信號異常的弱。
在這種情況下，科學家就會使用比地面站面積大千倍的拋物面天線來聚焦接收信號，並且為了提高其靈敏度還會特別維持低温。
所以，雖然知道旅行者一號已經時日無多，但是為了得到更多的來自星際空間的數據，科學家依舊會在計劃的時間內與它建立聯繫。
而如果大家有幸到美國宇航局噴氣動力實驗室，這個旅行者一號誕生的地方遊覽時，你會發現研究人員正在維護一些看起來和這個時代脱節的機器，這就是用來與它們保持聯絡的東西。
實際上，科學家根本沒想過要讓旅行者一號飛這麼遠，甚至肩負起探索星際空間的重任。早在1990年順利完成任務後，旅行者一號本就該退休了。
後來這30多年的探索，都是它在“加班”。不過它在後來發送回來的有關日球層頂的信息，還是為宇宙探索做出了極大的貢獻。
美國馬薩諸塞州波士頓大學的天體物理學家説梅拉夫·奧佛(Merav Opher)表示，“旅行者”1 號離開日光層後返回的信息 “是我們從這一區域唯一可以獲得的數據，這是令人難置信的成就。”
那麼，旅行者一號在徹底與人類失聯之後，會迎來怎樣全新的“人生”呢?它的兄弟探測器旅行者二號，也會與我們失聯嗎?
旅行者兄弟的未來
在旅行者一號成功飛出日球層頂之後，旅行者二號也隨之離開，雖然從方向上來看它們已經完全錯開了，但是看在身處同一片星際空間的份上，依舊當它們是在繼續作伴吧。
根據主持該探測計劃，操縱旅行者兄弟在宇宙中游走的艾德·斯通表示，旅行者一號每年依舊會向前飛行很遠的距離，在這種情況下它的信號會變得越來越弱。
因為其自帶的鈈產生器放射性衰變只能供給315瓦的電量，而這種電量每年都會衰減4瓦甚至更多。
在這種情況下，他們已經從2007年開始，先後關閉了多個系統用來節省用電。而這也無法阻擋該探測器的衰敗之勢，預計到2025年的時候，旅行者一號的電量就將完全耗盡。
到那時，它會帶着金色唱片在星際空間中漂流，直到等到一位“太空有緣人”撿到它，一睹人類文明的模樣。
至於它的兄弟探測器旅行者二號，由於裝有的電池能源和它是同款，所以也會在未來與我們失聯。不過它飛得沒有旅行者一號遠，截至2020年，旅行者二號和地球之間的距離大概為187億公里。
並且由於此前澳大利亞的深空測控網和站點進行維修升級，旅行者二號就已經與地球斷聯，直到半年左右，人們再度向其發送指令，然後經過了34小時48分鐘的等待，才收到它的回覆。
從目前的情況來看，旅行者二號斷聯的時間可能會稍晚一些。
值得一提的是，在旅行者二號的身上也搭載着金色的唱片，裏面錄有地球之音，不僅有各國的問候語還有相關的名曲。
除此之外，裏面還存着一些有關人類和地球文明的照片。這張唱片可以在太空中保留10億年之久，換句話説就算未來人間已經滄海桑田，地球已經換了數代生物，這張唱片依舊會跟着探測器久久的漂流在宇宙之中，訴説着人類的過往和傳奇。
當旅行者一號和旅行者號二號斷聯數年之後，人們可能就會將它們淡忘。但是設計者卻表示，這兩個探測器既然決定前往星際空間，那就註定是孤獨的。
所以他們才會在這些探測器的照片上寫下這樣一句話，“每當人們不再關注我，我就假裝自己離開了太陽系。”