在經歷了幾個月來自人類最遙遠使者的胡言亂語般的傳輸之後,美國宇航局標誌性的“旅行者1號”宇宙飛船終於再次與地球進行清晰的通訊。
“旅行者1號”於1977年發射升空,在短短幾年內飛掠木星和土星,並從此一直遠離我們的太陽;該探測器於2012年進入星際空間。但在2023年11月中旬,“旅行者1號”的資料傳輸變得混亂,導致美國宇航局的工程師們開始緩慢地對這艘遙遠的宇宙飛船進行故障排除。最終,這項工作得到了回報,美國宇航局於4月22日宣佈,他們已獲得關於探測器健康狀況和狀態的清晰資訊。
“這是我擔任專案經理以來遇到的最嚴重的問題,這很可怕,因為你會失去與宇宙飛船的通訊,”美國宇航局噴氣推進實驗室的“旅行者”專案經理蘇珊娜·多德在接受《大眾科學》採訪時說,當時團隊仍在追蹤問題。
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“旅行者1號”宇宙飛船是一個科學傳奇:它發現木星的衛星木衛一遠非像我們自己的衛星那樣是一個死寂的世界,而是一個超級火山世界。該探測器的資料表明,土星的衛星土衛六可能在其表面存在液體。十多年來,“旅行者1號”讓科學家們得以一窺太陽影響範圍之外的空間景象。
然而,它在惡劣太空環境中的漫長歲月已經對探測器造成了損害,該探測器最初的設計壽命僅為四年。特別是,效能下降和電力供應不足迫使美國宇航局關閉了其10個儀器中的6個,並且其通訊變得更加斷斷續續,這甚至無法用宇宙力學意味著訊號需要近一個地球日才能在人類和探測器之間傳播來解釋。
當最近的通訊故障在去年秋天發生時,科學家們仍然可以向遙遠的探測器傳送訊號,並且他們可以判斷宇宙飛船正在執行。但是他們從“旅行者1號”得到的所有資訊都是亂碼——美國宇航局在2023年12月描述為“一個重複的1和0的模式”。該團隊能夠將問題追溯到航天器計算機系統的一個部分,稱為飛行資料子系統或FDS,並確定該系統內的一個特定晶片已發生故障。
任務人員無法修復晶片。然而,根據美國宇航局的說法,他們能夠將儲存在故障晶片上的程式碼分解成碎片,並將它們塞進FDS記憶體的備用角落。第一個此類修復程式於4月18日傳輸到“旅行者1號”。由於地球到宇宙飛船的往返總距離為300億英里,該團隊不得不等待近兩天才能收到探測器的響應。但在4月20日,美國宇航局確認最初的修復程式有效。據該航天機構稱,計劃在未來幾周內傳送額外的命令,以重寫FDS系統其餘丟失的程式碼,包括將恢復航天器傳送科學資料回家能力的命令。
儘管目前看來“旅行者1號”正在好轉,但美國宇航局的科學家們知道它不會永遠持續下去。遲早會發生他們無法修復的故障,或者宇宙飛船日益減少的燃料供應將徹底耗盡。在此之前,美國宇航局決心從這艘古老的宇宙飛船及其孿生兄弟“旅行者2號”(它在2023年早些時候也經歷了通訊故障)中獲取儘可能多的資料。
