成功联系！距地球240亿公里的航天器重启43年来未曾使用的无线电发射器

据美媒11月1日报道，在与远在数十亿公里外星际空间执行历史性任务的47年老航天器——旅行者1号的通信因技术故障中断了数日后，该航天器现已重新与美国国家航空航天局（NASA）取得联系，但尚未完全脱离困境。

旅行者1号现在正在使用自1981年以来就不再依赖的无线电发射器，来与地球上的团队保持联系，而工程师们则努力了解出了什么问题。

该航天器于1977年9月发射升空，随着其逐渐老化，团队已陆续关闭部分组件以节省电力，从而使旅行者1号能够从240亿公里外传回独特的科学数据。

该探测器是离地球最远的航天器，在日冕层顶之外运行。日冕层顶是太阳磁场和粒子构成的“气泡”，其延伸范围远超冥王星轨道，探测器上的仪器可直接对星际空间进行采样。

近几个月来，这个老旧的航天器已面临数次问题，但旅行者团队不断想出创新解决方案，使这一传奇探测器能够在未知的宇宙中继续前行。

美国宇航局的旅行者 1 号宇宙飞船在这位艺术家的概念中被描绘了穿越星际空间或恒星之间的空间，它于 2012 年进入。

数十亿公里外的无线电故障

旅行者1号任务保障经理布鲁斯·瓦格纳表示，工程师偶尔会向旅行者1号发送指令，以启动其部分加热器，加热因数十年辐射损伤而受损的组件。加热有助于逆转辐射损伤，辐射会降低航天器组件的性能。

指令会从位于加利福尼亚州帕萨迪纳市的美国国家航空航天局喷气推进实验室的任务控制中心，通过该机构的深空网络中继给旅行者1号。地球上的这组无线电天线有助于该机构与旅行者1号及其姊妹探测器旅行者2号，以及其他探索太阳系的航天器进行通信。

旅行者1号会发送回工程数据，以显示其对指令的响应情况，信息单程传输大约需要23小时。

但10月16日，在向加热器发送指令时，触发了航天器的自主故障保护系统。如果航天器消耗的电力超过应有水平，故障保护系统会自动关闭非必要系统以节省电力。

10月18日，团队通过深空网络无法检测到航天器的响应信号时，发现了最新问题。

旅行者1号数十年来一直使用其两个无线电发射器中的一个，该发射器根据其使用的频率被称为X波段。与此同时，另一个使用不同频率的发射器被称为S波段，自1981年以来一直未使用，因为其信号比X波段的信号弱得多。

工程师怀疑故障保护系统降低了发射器回传数据的速率，从而改变了旅行者1号与深空网络监视器共享的信号的性质。旅行者1号团队最终在10月18日后期通过筛选深空网络接收到的信号，定位到了探测器的响应。

但10月19日，与旅行者1号的通信似乎完全中断。美国国家航空航天局表示，团队认为故障保护系统又额外触发了两次，这可能关闭了X波段发射器，并使航天器切换到使用功率更低的S波段发射器。

正在寻求解决方案

虽然旅行者1号团队不确定微弱的S波段信号是否因航天器与地球的距离过远而无法检测到，但深空网络的工程师还是定位到了该信号。

在查明触发故障保护系统的原因之前，团队不会向旅行者1号发送指令以再次启动X波段发射器。工程师们非常谨慎，因为他们想确定重新启动X波段是否存在任何潜在风险。

瓦格纳表示，如果团队能让X波段发射器再次正常工作，该设备或许能够传输数据，揭示所发生的事情。

与此同时，工程师于10月22日向旅行者1号发送了一条信息，以检查S波段发射器是否正常工作，并于10月24日收到了确认。但这并不是团队想长期依赖的解决方案。

瓦格纳说，S波段信号太弱，无法长期使用，到目前为止，团队还无法使用它来获取遥测数据（有关航天器健康状况和状态的信息），更不用说科学数据了。但它至少能让我们发送指令，并确保航天器的天线仍然对准地球。

此次发射器切换只是美国国家航空航天局今年为克服这一长期任务中的通信挑战所使用的几种创新方法之一，包括启动旧推进器以保持旅行者1号的天线对准地球，以及针对导致探测器向地球传输的科学数据流静默数月的计算机故障提出解决方案。