感谢放射性同位素热电发电机和深空网络天线,人类还可以从45年前发射的旅行者号接收到科学数据,负责该项目的团队历史跨越半个世纪。
40多年来,美国宇航局的旅行者1号和2号航天器一直在探索我们太阳系的远端,为宇宙的奥秘提供了宝贵的数据和见解。使这些航天器能够长时间运行的关键因素之一是使用放射性同位素热电发电机(RTG),这种动力源已被证明是长期空间任务的理想选择。
RTG是一种利用钚-238等放射性物质自然衰变产生的热量来发电的设备。RTG的设计包括一个热源,该热源位于热电偶附近。当热量产生时,热电偶将其转化为电力,为航天器的各种系统和仪器提供动力。
RTG与其他类型的电源相比有几个优势。例如,无论外部条件如何,它们都可以在很长一段时间内提供稳定的电力来源。这使得它们非常适合在无法获得阳光或其他能源的太空中使用。
旅行者号航天器各有三个RTG,每个都含有约24磅的钚-238。当航天器在20世纪70年代末首次发射时,RTG每个产生约470瓦的电力。然而,随着钚-238随着时间的推移而衰变,RTG的功率输出有所下降。截至2021年,每个RTG正在产生约220瓦的电力。
RTG的功率输出下降对旅行者号航天器来说是一个挑战,因为它限制了它们可以发送回地球的数据量。为了弥补这一点,工程师们开发了各种技术来优化航天器的用电量并延长RTG的 使用寿命。例如,航天器的计算机被设计得尽可能高效,只使用执行任务所需的电力。此外,航天器的仪器根据需要打开和关闭,以节省电力。
旅行者号航天器面临的另一个挑战是通信困难,因为它们现在距离地球非常远。航天器目前位于我们太阳系的外部区域,在日光层顶之外,太阳风不再对周围环境产生重大影响。这个区域被称为星际介质,它充满了带电粒子,可以干扰旅行者号航天器的无线电信号。
为了克服这些通信挑战,工程师们使用被称为深空网络的大型天线网络与旅行者航天器航天器通信。天线位于世界各地的三个不同地点:美国加利福尼亚州、西班牙和澳大利亚。这些地点被特意选择,以便至少有一个天线始终能够与航天器通信,无论其在太空中的位置如何。
旅行者号任务的关键人物之一是爱德华·斯通博士,自任务成立以来一直是任务的项目科学家。斯通博士在开发航天器携带的科学仪器和实验方面发挥了关键作用。他还领导了为航天器选择轨迹的团队,旅行者航天器正是沿着他们选择的轨迹“远征”我们太阳系的外行星。
旅行者号任务的另一个关键人物是约翰·卡萨尼博士,曾担任该任务的项目经理。卡萨尼博士负责监督航天器的设计、建造和发射,以及它在太空中的运营。今天,新一代工程师和科学家继续操作和监测旅行者号航天器。这些人负责确保航天器保持运行,并继续发回有价值的科学数据。他们面临着许多与最初的旅行者团队相同的挑战,包括RTG的功率输出下降以及与航天器通信的困难。
当前旅行者任务的关键人物之一是Suzanne Dodd博士,担任该任务的项目经理。Dodd博士在旅行者团队工作了30多年,在管理航天器运营和确保航天器继续成功运行方面发挥了关键作用。Dodd博士和她的团队开发了许多创新解决方案,以应对旅行者号航天器面临的挑战。例如,他们开发了新的软件,允许航天器的仪器自动打开和关闭,以节省电力。他们还开发了分析航天器数据的新技术,这使他们能够对我们太阳系的外围做出新的发现。
回望半个世纪旅途,不由惊叹旅行者号任务是如此伟大,它彻底改变了我们对太阳系外围的理解,并为太空探索开辟了新的途径,激励几代科学家、工程师和太空爱好者不断扩展人类认知边界的努力。
用户13xxx33
小编纠正你一下,77年发射的,现在47周年了,别复制粘贴算都不算一下
知兼 回复 02-28 21:50
谢谢指正