在發(fā)射人造衛(wèi)星之前，人們只能通過(guò)望遠(yuǎn)鏡探索宇宙。1957年在人們踏出地球的那一步時(shí)，就被浩瀚無(wú)垠的星空吸引了了。但是，我們只是突破了地球的限制。卻并沒(méi)有突破太陽(yáng)系的束縛！太陽(yáng)系邊緣是一個(gè)非常神秘的區(qū)域。因?yàn)槟抢镉捎谔?yáng)光逐漸變?nèi)酰瑳](méi)有了更多太陽(yáng)光的反射。天文望遠(yuǎn)鏡也很難觀測(cè)到，太陽(yáng)系邊緣的一些情況。所以太陽(yáng)系邊緣基本上，是科學(xué)探索的盲區(qū)。

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所以NASA在1977年9月5日，派出了旅行者1號(hào)。它曾到訪過(guò)木星以及土星，并且提供了許多高清圖片以及數(shù)據(jù)。

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現(xiàn)在它已經(jīng)進(jìn)入太陽(yáng)系的最外層邊界，現(xiàn)在它算是離地球最遠(yuǎn)的人造飛行器了。旅行者一號(hào)的任務(wù)是向著遙遠(yuǎn)的星空前進(jìn)，脫離太陽(yáng)系，探索外星文明的存在。如今它已經(jīng)在太空飛行了43年，為什么它沒(méi)有撞上任何天體呢？

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不僅如此，旅行者1號(hào)現(xiàn)在的狀態(tài)還非常好。現(xiàn)在還能向地球傳回信號(hào)，并且能夠接收從地球上發(fā)出的指令。太陽(yáng)系中存在著非常多的小天體，那為什么旅行者1號(hào)能夠避免撞上其他天體呢？旅行者1號(hào)離開(kāi)地球之后，它的第1個(gè)目標(biāo)是木星。在飛向木星的過(guò)程中，它需要穿過(guò)位于火星和木星軌道之間的小行星帶。

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小行星帶距離太陽(yáng)2.2~3.2天文單位，相當(dāng)于3.3億至4.8億公里。在如此寬闊的空間中。小行星帶中，每個(gè)天體之間的平均距離，達(dá)到了100萬(wàn)公里左右。這相當(dāng)于地球與月球之間距離的2.6倍。由此可見(jiàn)，小行星帶其實(shí)十分空曠。

雖然小行星帶中的天體數(shù)量非常多，但它們都分散在非?？諘绲目臻g中。它們本身發(fā)生碰撞都非常困難，更不要說(shuō)如此渺小的旅行者一號(hào)探測(cè)器了。所以旅行者一號(hào)借助土星的引力彈弓效應(yīng)，加速離開(kāi)黃道面之前就已經(jīng)穿過(guò)了位于火星和木星之間的小行星帶。

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迄今為止，很多穿越小行星帶的探測(cè)器。均未曾與小行星帶的天體發(fā)生碰撞。穿過(guò)小行星帶之后，旅行者1號(hào)很快抵達(dá)木星。科學(xué)家們一開(kāi)始給旅行者1號(hào)，設(shè)計(jì)了飛行軌道，使其不會(huì)撞上木星 ，而是從距離目前35萬(wàn)公里的地方飛過(guò)。

離開(kāi)木星之后，旅行者1號(hào)加速飛往土星。同樣旅行者1號(hào)，也只是近距離飛過(guò)土星。他與土星的最近距離約為12.5萬(wàn)公里。但是為了可以轉(zhuǎn)測(cè)到土衛(wèi)六，旅行者1號(hào)的飛行軌道發(fā)生了變化。它飛離了黃道，與黃道的夾角達(dá)到了35度。因此旅行者1號(hào)，沒(méi)有繼續(xù)造訪天王星和海王星，所以也就沒(méi)有穿過(guò)海王星軌道之外的柯伊伯帶。

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即使旅行者1號(hào)穿越柯伊伯帶，它也幾乎不可能撞上小行星，因?yàn)榭乱敛畮б卜浅？諘?。目前新地平線(xiàn)號(hào)探測(cè)器，正在柯伊伯帶中飛行，并且在研究其中的天體。

其實(shí)只要一開(kāi)始設(shè)計(jì)好了旅行者1號(hào)的飛行軌道，它在飛行過(guò)程中就能避開(kāi)行星。那么它與小行星在浩瀚的空間中，發(fā)生碰撞的概率幾乎為零。

未來(lái)旅行者1號(hào)，還會(huì)在廣袤的太陽(yáng)系中飛行。它將會(huì)在1.7萬(wàn)年以后，穿過(guò)太陽(yáng)系最外層的奧爾特星云。然后繼續(xù)在更為廣袤的星際空間中飛行。

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旅行者1號(hào)距離地球有216億公里，相當(dāng)于144個(gè)天文單位。它是以什么為動(dòng)力繼續(xù)前行的呢？

216億公里，這個(gè)距離相當(dāng)于地球和太陽(yáng)距離的145倍，而它的速度更是達(dá)到了每小時(shí)55000公里，毫無(wú)疑問(wèn)，旅行者一號(hào)是迄今為止人類(lèi)制造的飛得最遠(yuǎn)并且速度最快的飛行器了。

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當(dāng)然不可能是太陽(yáng)能，因?yàn)殡S著飛行距離的增加。太陽(yáng)能的供給越來(lái)越不穩(wěn)定，所以工程師在旅行者1號(hào)上安裝了核發(fā)電機(jī)。而旅行者一號(hào)之所以能夠續(xù)航那么久，除了自身攜帶的核發(fā)電機(jī)以外，它還運(yùn)用了一種特殊的飛行方式，科學(xué)家將這種飛行方式稱(chēng)為“彈弓效應(yīng)”。這才是它可以一直飛行下去的原因。

那么它是如何把信號(hào)傳回地球的呢？

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據(jù)科學(xué)家們介紹，由于該飛行器，是在上世紀(jì)70年代末設(shè)計(jì)的。由于那時(shí)候人類(lèi)的通訊技術(shù)，沒(méi)有今天發(fā)達(dá)，所以旅行者1號(hào)最初是通過(guò)無(wú)線(xiàn)電的方式傳回?cái)?shù)據(jù)。地球上的工作人員也是通過(guò)無(wú)線(xiàn)電波，向旅行者1號(hào)發(fā)送信號(hào)。

雖然無(wú)旅行者1號(hào)和地球的通信基于無(wú)線(xiàn)電波，信號(hào)會(huì)以光速在空間中傳播。但是地球上想要接收到旅行者1號(hào)的有效信號(hào)非常困難，因?yàn)闊o(wú)線(xiàn)電信號(hào)的強(qiáng)度遵循距離的平方反比定律，這意味著信號(hào)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離的傳播之后，其強(qiáng)度也會(huì)大幅度減弱。

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科學(xué)家表示，旅行者1號(hào)在遙遠(yuǎn)的地方向地球發(fā)射信號(hào)。地面上的人員接收到的信號(hào)強(qiáng)度，只有最初的100萬(wàn)億/1。再加上旅行者1號(hào)的信號(hào)發(fā)射機(jī)的功率非常低，僅為20瓦左右，所以地球上所能接收到的信號(hào)極度微弱。

后來(lái)隨著人類(lèi)的通信技術(shù)發(fā)展，科學(xué)家們通過(guò)多種方式，增強(qiáng)了旅行者1號(hào)的通訊。

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因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)旅行者1號(hào)的時(shí)候，就為他配備了一根直徑3.7米的巨形拋物面天線(xiàn)。這使得旅行者1號(hào)，在太空飛行的時(shí)候，該天線(xiàn)始終都能對(duì)準(zhǔn)地球。其次，美國(guó)宇航局在地球上三個(gè)不同的地方，建設(shè)了深空網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)站。

這些檢測(cè)站能夠?qū)β眯姓?號(hào)，傳輸回來(lái)的信號(hào)進(jìn)行加強(qiáng)?？茖W(xué)家們發(fā)出去的信號(hào)，也能保證旅行者1號(hào)接收到。不過(guò)，旅行者1號(hào)把數(shù)據(jù)傳輸回地球的速率非常慢，每秒僅為160比特。而上行指令的速率更慢，只有下行速率的十分之一，即16比特/秒。再加上它未來(lái)會(huì)越飛越遠(yuǎn)，總有一天會(huì)和地球失去聯(lián)系。


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