旅行者一号人类信息

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要知道人类只是茫茫宇宙中尘埃。而说是尘埃，是因为我们很难找到更渺小的东西了。在现代天文学的发展下，人类开始慢慢了解宇宙，但越是了解，人类便越敬畏。就好像蚂蚁对大象的敬畏一样，我们对宇宙有着更大的无知、敬畏和惶恐。

而这一切都源于宇宙的无垠，使我们了解到人类并不是生而便是宇宙的宠儿，要去征服星辰大海。我们只不过是无垠宇宙造就的无限可能中一个小小的存在罢了。虽然独特珍贵，却也可能会和宇宙中大多数渺小的东西一样，随时会化为尘埃。

在 探索宇宙 的时候，我们采取了各种各样方式。 天文望远镜、采集宇宙中的波、还有众多的航天飞行器 。当我们发现宇宙的神秘后，不免觉得好奇，而在好奇之余，我们还有一丝的孤独。茫茫宇宙，在我们所能观测的范围内， 除了地球之外，没有发现任何有生命的痕迹 。于是我们开始了探索之旅，企图发现更遥远的世界，寻找可能存在的生命。

这样的使命被赋予在了 旅行者一号 身上。旅行者，顾名思义，便是要 “出去走走”。 但是旅行者一号的舞台不是山川河流，而是无尽星辰。在旅行者一号探测器身上，有一个 金色唱片 ，里面储存了 五十多种语言 ，并且 通过金刚石留声技术将其保存了下来 ， 在亿年之内，唱片的音质都不会发生改变 。

而旅行者一号会朝向宇宙的某一端，不断深入。如果有生命能发现它，便可以从唱片中的声音得知人类的信息。

旅行者一号探测器于 1977年离开地球 ，距今已经 四十四年 。在这漫长的星际旅行中，旅行者一号先后拜访了 地球的近邻木星和土星 ，向银河系中心而去。直到 2014年，老美NASA才对外宣布旅行者一号飞离了太阳系 ，而人类探索太空的脚步又往前迈了一步。

在这漫长的路程中也让科学家们认识到， 我们对观测到的太阳系的判断可能有失准确 。太阳系很可能会比我们想象中更大，那到底有多大呢？根据计算， 旅行者一号在宇宙的旅行速度大概为十七公里每秒 ， 而地球的直径约为12742公里 ，也就是说旅行者一号可以在750秒——也就是 12.5分钟内飞跃一个地球的距离 。想象一下，几十年之内有多少分钟，而旅行者一号又飞离了多少个地球。

那是很远很远的距离，而这么远的距离才堪堪飞离太阳系。根据科学家们的结论， 旅行者一号很快便会因为失去能源 ，只能朝着银河系中心继续漂流，并再也无法回归。

这是一场有去无回的旅行，旅行者一号给人类带来了丰富的宇宙信息。通过探索者所拍摄的照片和返回来的信息，人类发现了 日球层顶的存在。 并通过对宇宙各种各样粒子和太阳系外射线的观测，人类更加解到 从地球到太阳系之外有一段旅程的长路 。这为人类能够进行星际遨游提供了一定的理论基础，同时旅行者一号成功飞离太阳系，也 为人类带来了能在未来进行星际遨游和穿越的希望 。

而在探索者发回地球的照片中，有一张名字叫做 《暗淡蓝点》的照片。 这是一张 旅行者一号距离地球64亿公里之外回首时拍下的照片 ，地球在这张照片里仅仅占到了 0.12像素 —— 一个毫不起眼的暗淡蓝点 。而在 90年的时候 ，旅行者一号拍下过最后一张照片，这是在飞离地球 229亿公里 拍摄的。如果当时它再回望地球，肯定什么都看不见，毕竟距离得太远了。飞得最远的“人类造物”，已深入宇宙229亿公里。

这张照片出世之后， 引起了人类的自卑和自省 。在人类过去的历史中，所有轰轰烈烈的战争和王朝更替都在这张照片面前变成了虚无。如果说人类希望他们最终的归宿是无尽星空的话，那现在仅有的是摇摇欲坠，被人类不断摧残的地球。而 旅行者一号告诉我们，目前仍没有任何迹象表明我们能够在遥远的星空寻找到另一个家园 。旅行者号，已经飞行了229亿公里。

旅行者1号已经飞行了43年，由于距离遥远，目前没有技术能够监视它的飞行画面，只能通过无线电波与它保持联系。人类与它最后一次互动，是在2017年11月28日，工程师下达指令，修正了它的航线。关于旅行者1号旅行者1号是美国宇航局于1977年发射的外太阳系探测器，目前已经朝着深空连续飞行了43年。旅行者1号还有一个兄弟叫做旅行者2号，也是在1977年升空的。旅行者1号利用引力弹弓效应成功加速至第三宇宙速度（16.3千米每秒），比旅行者2号快10%，成为人类历史上飞行速度最快的探测器之一，。它于2014年穿越了太阳风层顶，成功飞出了太阳系，但还在太阳引力的控制范围之内。即使这样，它仍然是人类有史以来飞得最远的探测器。旅行者1号利用钚的放射性能量来发电，简单来说就是核电池，可以用好几十年。不过，据科学家估计，旅行者1号的电力将在2020年消耗殆尽。乐观估计，还能坚持到2025年。旅行者1号在这漫长的旅途中，为人类传回了大量的科研数据。还携带了一枚镀金铝质碟片，充当地球人的信使。如下图所示，为了节约宝贵的能源，旅行者1号进行了一系列省电操作。正是工程师的这些操作，使得旅行者1号在发射升空40年后仍然能够与地球保持联系。为了能够与地球保持联系，旅行者1号在设计之初，就建造了一个口径3.7米的大锅，那口大锅就是接收和发送信号的高增益天线。并且携带了精度非常高的陀螺仪，可以用来修正天线的方向，即使在非常遥远的距离也能对准地球。上图为旅行者1号的主要结构概况。NASA的深空网络截至2019年10月，旅行者1号距离太阳大约211亿公里。光在真空中每秒大约传播30万千米，无线电波也是这个速度。光从太阳表面到达地球大约需要8分钟，而人类与旅行者1号的距离已经十分遥远，目前信号往返一次大约需要40多个小时。这种由于空间距离遥远而产生的延迟，目前是无法解决的。旅行者1号的信号功率有限，仅有20瓦，随着距离变得越来越远，地球上能够接收到的信号也越来越弱。好在，美国宇航局（NASA）从上世纪60年代就建造了一个极其强大的信号接收系统，叫做深空网络，主要用于星际通信。该信号接收系统隶属于美国宇航局所属的喷气推进实验室。深空网络(DSN)是一个支持星际无线电通信和射电天文学观测的全球性天线网络，它是世界上最大和最敏感的通信系统，由一系列天线阵列组成，单个天线的直径可达70米，比在地面接收卫星电视信号的室外天线（卫星锅）大的多。目前，深空网络由三处呈120度分布的通信设施组成，分别位于美国加州、西班牙马德里和澳大利亚堪培拉，这种安排可以避开地球自转的影响。极慢的通信速率因为距离太遥远，地球上发出的信号要经过20个小时才能被旅行者1号接收到，旅行者1号收到信号后，回复也要经过20个小时才能被地球上的人接收到。即使到现在，也没有任何技术可以改善这个问题。信号在传输的过程中会发生衰减，传输距离越远，衰减越厉害，因此旅行者1号采用了2.3GHz～8.4GHz的高频信号与人类通信，深空网络使用的则是2.1GHz信号。旅行者1号采用的是模拟信号，相比于数字信号，信号在传输过程中还会受到很大干扰。为了保证数据传输的准确性，旅行者1号使用了大量纠错技术。因此，旅行者1号每秒钟只能传输几个字节的有效数据，一张1MB（1024千字节）的照片就需要传输近半个月时间。旅行者1号携带了一个64KB的磁带存储器，当数据无法及时传回地球时，就会将数据记录下来。总体上来说，旅行者1号的数据传输速率极慢。结语在2017年人类最后一次与旅行者1号互动后，目前人类与旅行者1号基本上处于半失联状态，很久才能收到旅行者1号发来的信息，在2025年后就彻底失去联系了。之后，旅行者1号将孤独地向银河系中心飞去，成为宇宙中的漂流瓶。以当前的速度，旅行者1号到达距离地球最近的恒星系统，就需要4万多年的时间。我国如果要发射这样的探测器，也需要这样一个深空通信系统。即使到了现在，星际通信的数据传输速率依旧较慢，普通人用这么慢的速率上网会抓狂的。热爱科学的朋友，欢迎关注我。

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