工程師用 1981 年未用發射機重連旅行者 1 號
10 月 24 日,在通信短暫中斷後,美國國家航空航天局(NASA)的飛行團隊成功與旅行者 1 號重新建立了聯繫。這艘航天器目前在星際空間中飛行,距離地球超過 247 億公里,其 X 波段發射機於 10 月 19 日關閉,導致信號傳輸停止。此次重新連接是藉助自 1981 年起就從未使用過的備用 S 波段發射機得以實現的。
通信中斷始於 10 月 19 日,當時與旅行者 1 號的通信完全停止。世界各地的天線都沒有接收到任何信號,這讓工程師們意識到出現了問題。10 月 16 日,負責監督旅行者 1 號的團隊向航天器發送了一個命令,要求打開其中一個加熱器。但這一操作不僅沒有增加功率,反而觸發了航天器的故障保護系統,該系統通過關閉非必要系統(包括主無線電發射機)來節省功率。
美國國家航空航天局(NASA)解釋說,最近陷入沉默的原因是旅行者 1 號的兩個無線電發射器之一關閉了,“這是由故障保護系統爲應對可能的功率水平下降而激活所觸發的。”飛行團隊在 10 月 18 日首次意識到出現了問題,當時航天器未能對 10 月 16 日發送的命令做出響應,並且深空網絡沒有檢測到旅行者 1 號的信號。
面對通信中斷的情況,工程師們探索了與遙遠探測器重新連接的辦法。飛行團隊不想冒險向 X 波段發射器發送另一個信號並再次觸發故障保護系統。相反,10 月 22 日,向 S 波段發射器發送了一個命令,以確認旅行者 1 號正在使用其備用發射器。該發射器運行的頻率不同,而且功率低於 X 波段發射器;自 1981 年以來,它就沒有用於與地球通信。
儘管存在擔憂,工程師們還是能夠通過位於馬德里和堪培拉的深空網絡天線檢測到旅行者 1 號的信號。S 波段發射器消耗的能量更少,傳輸的信號也明顯更微弱,但被證明是一種可行的替代方案。美國國家航空航天局的官員補充道:“例如,如果航天器過度消耗其電源,故障保護將通過關閉對保持航天器飛行並非必要的系統來節省電力,”包括航天器的主無線電發射器。
隨着通信恢復,該團隊目前正在努力診斷觸發“旅行者 1 號”故障保護系統的問題,並使其恢復正常運行。專家稱,要弄清楚究竟是什麼激活了保護系統,可能得花數週時間,因爲該團隊當下正在探查故障成因,並評估航天器的整體狀況,以防止未來再出現中斷。“現在,唯一剩下的就是等待‘旅行者 1 號’恢復正常運行,”一份報告指出。
這一事件使得爲保持“旅行者 1 號”任務活躍而必須採取的一系列干預措施又增加了,因爲它在深空的時間對其儀器造成了損害,還導致了越來越多的技術問題。2023 年初,該團隊不得不修復一個單獨的通信故障,該故障導致“旅行者 1 號”傳輸亂碼。其中一個故障在於內存芯片,另一個故障則是需要重新啓動已閒置幾十年的引擎。重新啓動這些引擎,讓美國國家航空航天局能夠將“旅行者 1 號”重新定向朝着地球,並且保持通信。
“旅行者 1 號”於 1977 年由美國國家航空航天局發射,成爲第一個穿越太陽系邊界的航天器,於 2012 年進入星際空間。它是宇宙中最遙遠的人造物體,現在距離地球 23 光小時。從地球發送的指令在其當前位置需要 23 小時才能到達航天器。隨着航天器不斷老化,且離地球越來越遠,技術問題變得越發頻繁。
通信的中斷促使飛行團隊啓用備用的 S 波段發射機,因爲他們不確定在如此遙遠的距離能否檢測到 S 波段頻率的信號。儘管功率較低,但是成功檢測到旅行者 1 號的信號證明了任務團隊的堅韌和適應能力。美國國家航空航天局的工程師們現在正在努力收集信息,這將幫助他們弄清楚發生了什麼,並使旅行者 1 號恢復正常運行。
雖然旅行者 1 號按理應該有充足的電力來運行加熱器,但是故障保護系統的激活顯示可能存在電源供應方面的問題。該團隊懷疑保護系統可能是多餘地激活了,關閉了 X 波段發射機並切換至 S 波段發射機。正如一位消息人士幽默地說:“拜託,別再嚇我們了;我們已經受夠了。”
這一事件凸顯出了與運行在數十億英里之外的航天器保持通信所面臨的挑戰,所依賴的技術已經超出了其預期壽命。到目前爲止,科學家們已經設法從地球上解決了這些星際 IT 問題,使兩個旅行者探測器都能正常運行。任務飛行團隊繼續應對這些挑戰,確保旅行者 1 號保持運行,並繼續向地球發送有價值的數據。
通信恢復後,可能還得花上幾天甚至幾周的時間才能找出根本問題。
這個團隊專心於診斷並解決問題,以防未來再出現中斷的情況。
當“旅行者 1 號”繼續在星際空間行進時,這項任務彰顯了人類的聰明才智以及探索留下的持久遺產。