NASA 工程师停用 Voyager 1 探测器传感器以避免停电并维持太空任务

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为了确保距离地球最远的太空探测器的生存,美国航天局关闭了航行者一号上的一台科学仪器。命令来自喷气推进实验室的工程师于2026年4月17日。这一极端措施旨在保存设备的剩余能量。技术团队在二月份进行的例行演习中发现电压水平意外下降后做出了这一决定。

电荷的任何进一步减少都可能触发航天器的自动保护系统。该机制会突然切断元件,以防止对主电路造成永久性损坏。自 1977 年任务发射以来,这台已退役的仪器几乎不间断地运行。它监测深空环境,并向地球基地的科学家发送独特的信息。

航海者一号和航海者二号探测器穿越外太阳系的轨迹 – NASA

电压下降迫使技术团队改变运营计划

低能带电粒子的失活(缩写为 LECP)代表了航天局经过计算的步骤。该传感器测量真空中的低能带电粒子。探测清单包括来自银河系其他区域的离子、电子和宇宙射线。技术团队选择手动关闭,以保持对探测器系统的绝对控制。

发送指令的过程需要加州运营商的耐心。无线电信号在太空中传播了 23 个小时,直到到达航天器的天线。机载计算机执行命令只持续了三个多小时。确认行动成功后,我们又花了几乎一整天的时间返回我们的星球。

通过这种直接干预,该机构获得了大约一年的营业利润。工程师利用这些额外的时间来完成更广泛的电源管理调整。与 LECP 发动机相关的小型加热器仍与该结构相连。如果技术人员在内部系统中找到替代能源,这种配置允许将来重新激活。

几十年后核发电机失去热力生产能力

航行者一号没有使用太阳能电池板,因为航行区域的阳光太弱。航天器的动力来自放射性同位素热电发电机。该设备将钚自然分解产生的热量转化为持续的电力。放射性物质具有特定的半衰期,并会在几十年内失去效力。

探头的电力输出每年下降约四瓦。这种持续的退化迫使控制人员做出艰难的决定,决定哪些仪器应保持活动状态。飞船上安装的十个相同系列的原始科学设备中,有七个已经完全断开连接。 LECP 是专家安排的削减清单中的下一个。

双探测器 Voyager 2 最近经历了相同的过程。同一台粒子测量仪器于 2025 年 3 月退役。保护策略遵循任务科学家定义的严格等级制度。主要目标是使通信和导航系统在深空尽可能长时间地运行。

设备收集了有关星际介质的前所未有的数据

退役的传感器在理解我们行星系统以外的宇宙方面发挥了关键作用。它帮助绘制了过去几年运行期间星际介质的结构图。该设备检测压力前沿和空间等离子体密度的变化。这些测量发生在日球层顶之外,日球层顶是太阳影响的磁边界。

这些独家信息的收集是因为航行者一号自 2012 年以来一直在星际空间航行。探测器以每小时 6.1 万公里的惊人速度行驶。目前它距离我们的星球超过250亿公里。没有任何其他人造机器能够到达宇宙这么远的地方。

该仪器的工作涉及正在进行的天文学研究的几个前沿:

  • 该传感器记录了低能离子和电子在真空中的通过。
  • 该设备计算了撞击金属结构的银河宇宙射线。
  • 这些数据有助于了解太阳系和深空之间的物理转变。
  • 测量结果提供了不同浓度不可见颗粒区域的详细信息。
  • 该系统与其他传感器结合运行,形成对环境的完整分析。

这种数据流的中断结束了现代太空探索的重要一章。科学家们现在依赖于近五年任务中存储的历史记录。对这些信息的分析将继续在研究中心进行多年的学术研究。

距离过远导致与地面基地的通信延迟

操作位于已知空间远端的机器面临着前所未有的后勤挑战。 Voyager 1 目前的距离需要无线电信号行驶几乎一整天才能到达目的地。探测器的任何响应都需要相同的时间才能返回到美国机构深空网络的天线。

这些通信延迟使得任何技术紧急情况都成为高度复杂的问题。机载计算机需要能够自主处理即时故障,无需人工干预。 2月份发生的停电事件表明,该系统在连续运行多年后存在脆弱性。工程师更加关注遥测监测,以防止新的电气事故。

LECP 关闭后,航行者 1 号机身上只剩下两台可运行的科学仪器。该航天器每天继续向地球发送基本的工程和科学数据。技术团队计划在未来几个月内根据需要采取额外的节省行动。最初的任务设想只运行五年,但该项目超出了所有最初的预期。

航天器接近一光日分离标志

太空计划将在今年下半年达到新的历史里程碑。航行者一号于 2026 年 8 月完成了 49 年不间断的太空旅行。该项目代表了上世纪人类工程学最伟大的成功之一。 20 世纪 70 年代制造的电子元件的耐用性令现代航空航天技术专家感到惊讶。

2026 年 11 月,探测器将到达距地球相当于一光日的距离。此时,光或无线电信号将需要整整 24 小时才能覆盖行星和航天器之间的路径。这一绝对记录强化了机器在黑暗星际空间中的孤立性。从这个历史性的日期开始,通信将变得更加缓慢。

航海家一号及其双胞胎载有载有地球声音和图像的黄金唱片。他们充当人类大使,踏上穿越银河系的单程旅程。保持发射器开启的持续努力反映了探索超越已知极限的愿望。探测器返回的数据提供了迄今为止其他任务尚未到达的环境的独特信息。

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