旅行者1号为什么能躲过撞击（233亿千米外的旅行者一号:突然发回无法解码信息）

2022年5月18日，NASA在其官网上突然发出了一让人有些震惊的新闻，1977年发射的旅行者一号探测器，突然发回一堆让科学家无法解码的信息！

问题是它早已经飞出了太阳系，居然还发回一堆无法解码的垃圾信息，究竟发生了什么？NASA的科学家也想搞明白！

承载人类“希望”的旅行者一号

旅行者系列有两个探测器，这应该是NASA历史上最伟大以及最疯狂的计划之一，旅行者一号的“行程”飞掠火星、木星后，经过土星时利用其强大引力飞出了太阳系的黄道面，朝着银心方向一路直飞，以最快的速度飞出太阳系！

旅行者二号的任务则是遍历太阳系的外行星，因为NASA的科学家发现，在1977年前后发射的探测器，可以利用行星的引力弹弓，通过接力的形式“访问”和探测火星、木星、土星、天王星和海王星。

相对于一号，显然科学家对二号更感兴趣，因为一个探测器看遍太阳系，这种效费比可能是NASA都想不到的，正因为如此，两个史无前例、波澜壮阔的太阳系与行星探测计划实施了！

波澜壮阔的太阳系之旅

1977年8月20日，旅行者2号发射，它沿着一个比较慢的飞行轨迹沿着黄道面飞行；1977年9月5日，旅行者1号发射，你没看错，2号先发射，但1号速度更快，在临近木星轨道附近就追上了2号，然后一直遥遥领先。

2号给大家的震撼更多，因为它取得了大家从未见过的天王星和海王星的照片，不过1号的轨迹更靠近土卫六，使得大家看到太阳系里更有一颗和地球有着厚厚大气层的天体，充满了神秘，科学家都已经在勾勒其表面可能存在碳氢生命。

1990年2月14日，旅行者一号完成了太阳系内的任务，NASA发出指令，让其用相机面向“身后”的太阳系，拍下了著名的“暗淡蓝点”以及太阳系全家福照片，尤其是暗淡蓝点，让人类第一次认识到，寄托了我们所有的地球，不过是宇宙中的一粒灰尘。

蓝色圈圈内为地球

2012年8月25日，旅行者1号在121天文单位的距离上越过日球层顶进入星际空间，2018年11月5日，旅行者2号在120天文单位的距离上越过日球层进入星际空间，太阳风再也无法庇护它，未来的旅行者探测器只能独自在太阳系外围的星际空间旅行。

目前旅行者一号距离地球约155.64天文单位，通信时差21小时34分27秒，速度，旅行者2号距离约129.7497天文单位，通信时差17小时9分5秒。

旅行者1号的速度：61017千米/小时，约为：16.949千米/秒

旅行者1号的速度：55101千米/小时，约为：15.305千米/秒

这两个速度都是相对于日心的速度，因为和地球的相对速度会因为地球公转速度影响。

旅行者的“金唱盘”和它的“死期”

两个探测器都各携带了一张镀金唱盘，除了地球之声（自然声音和东西方经典名曲）外，还有一个标记了地球在太阳系中的位置以及太阳系相对于银河系中脉冲星的位置，基本上如果有外星人“捡到”这个唱盘，那么一定可以按图索骥抵达太阳系。

在那个疯狂寻找外星人的年代，有这样的事情其实也不意外，尽管这几乎不可能，但仍存希望，《星际迷航》早期系列中就有一部是以这个为题材，只是在那个特效匮乏的年代，以目前的眼光来看，真有点看不下去。

旅行者的装备和它的“死期”

旅行者一号和二号两者设计与装备几乎一致，两者最大的特点是有一个直径高达3.7米的高增益抛物面天线，这是截止当时最大的深空探测器天线直径，因为旅行者未来要面对的是超远距离的深空通信。除了天线以外携带的装备如下：

红色代表目前已经停止工作，绿色代表目前仍然在正常运行中，黄色代表部分工作，其无法工作的原因，除了故障以外，主要是其装载的核电池功率下降非常快，目前仅能支持最关键的设备运作。

旅行者的核电池

旅行者使用了氧化钚核电池，同位素钚-238的半衰期为87.74年，目前已经过了45年，最初时输出电功率为470W，由于半衰期半衰期的影响，每年功率下降为4.2W，据此计算，2001年时功率应该为370W左右，但实际功率仅为旅行者1号的315瓦和旅行者2号的319瓦。

这是因为除了半衰期影响外还有热电偶的退化，综合功率下降每年约为6.4W/年，目前已经过去45年，据此计算，功率已经低至180W左右，除了基本设备运行外，大部分设备均已经关闭。

目前的功率仍能维持一段时间，据NASA估计，到2025年之后其电功率将无法启动任何一台单一仪器，之后的旅行者将只能作为一个核电池仍然在发热的“僵尸”在宇宙中游荡。

旅行者一号和它的无法解码的信息：究竟是怎么回事？

据5月18日在NASA官网上的信息，目前旅行者能接收到位于澳大利亚堪培拉DSS43深空测控天线发出的指令，也能据此返回在星际空间探测到的数据，这些都是NASA在最远距离上获得实际探测信息，人类的触角已经延伸到了太阳系外！

但在近期DSS43深空测控天线收到了旅行者一号上AACS发出的大量的数据，但科学家们却不明白这些数据到底是什么意思！

DSS43深空测控天线位于澳大利亚堪培拉

AACS是什么设备？

旅行者上有一套CCS系统（计算机指令子系统），这套系统包括了命令解码、故障检测和校正程序、天线指向程序和航天器排序程序，这是海盗号（火星探测器）的飞行电脑控制的改进版本，旅行者上的所有设备均受到电脑控制。

Voyager AACS

而AACS系统则是CCS下的一个子系统，它的功能是维持旅行者姿态，在太空中有两个功能极端关键，一个信号发送与接收处理，另外一个就是姿态控制，因为姿态控制保证高增益天线指向地球。

AACS控制着三轴稳定陀螺仪维持旅行者的姿态，目前卫星以及空间站的姿态控制都是以这种方式完成的，即用高速旋转的陀螺指向来调整航天器的姿态，它不消耗推进剂，但调节时需要电能。

假如姿态失控，旅行者的高增益天线无法指向地球，那么就算它其它功能都正常，科学家们再也无法与它取得联系，算是毁了！因此旅行者的测控信息中就包含了姿态信息，当然能收到信息也表示它目前的姿态是正常的。

姿态正常，但收到的信息无法解码，这表示什么意思？

两个可能，一个是AACS确实出现了问题，并且已经不受控制地发出了乱码信息，而旅行者目前只是“惯性”保持飞行，在未来一段时间内仍然可以保证通信，假如保持当前姿态不变，地球在环绕日心轨道期间其角度偏离的最大值为1.1°，应该还能保持通信吧。

不过要是旅行者受到扰动，未来这种姿态可能无法持续，那么最终可能会偏离，如果超出信号接收的偏离范围，那么在未来某个时间段内，NASA就会丢失旅行者一号的测控信号。

遭遇“外星黑客组织”入侵？

另一个可能就是旅行者遭遇了外星黑客组织的入侵，目前该“组织”正在以AACS为“跳板”向人类发送对方编码的信息，之所以我们无法解码是因为我们没有对应的解码方式，显然后者比较有市场，毕竟这种与外星人相关话题总是能收获不少点击量。

不过就算是外星编码，只要包含了真正意义上的数据，那么其一定包含有规律，因为代表信息的字符是有限的，无论多复杂的编码，在可以解码的数据信息中一定具有某种规律，即使不同文明间的不同编码。

原因猜测：可能这就是答案

不过NASA科学家显然不会考虑这种方案，尽管目前仍然无法确定问题到底在哪里，但猜测最大的原因可能是进入星际空间后的高能宇宙射线影响了AACS的工作，也许AACS的某个元器件的状态正受到一个或者多个超过阈值电平的影响，处在某种临界状态。

NASA科学家之所以会这样猜测是因为从2012年8月25日后，旅行者一号已经脱离了日球层顶，真正进入了星际空间，而标志就是太阳风粒子减少，速度逐渐下降为0，而来自星际的粒子却大幅增加，这些辐射中的高能带电粒子轰击到电子元件时就让半导体的PN结产生一个非信号电平甚至击穿烧毁，因此产生乱码这种状态是可以理解的。

南加州美国宇航局喷气推进实验室航海者1号和2号的项目经理苏珊娜·多德回应称：

“A mystery like this is sort of par for the course at this stage of the Voyager mission,”

“The spacecraft are both almost 45 years old, which is far beyond what the mission planners anticipated. We’re also in interstellar space – a high-radiation environment that no spacecraft have flown in before. So there are some big challenges for the engineering team. But I think if there’s a way to solve this issue with the AACS, our team will find it.”

“在旅行者号任务的这个阶段，出现这样的情况也许是相当正常的。”

“这两个航天器都有将近45年的历史，这远远超出了任务规划者的预期。这是一个以前没有任何航天器飞行过的高辐射环境。因此，工程团队面临着一些巨大的挑战。但我想，如果有办法解决AACS的这个问题，我们的团队就会找到。”

苏珊娜·多德希望能尽快解决这个问题，因为旅行者一号和二号具有独特的位置，人类此前没有任何航天器曾经到达过那里，因此传回的每一个数据都非常宝贵。

参考：

http://www.nasa.gov/feature/jpl/engineers-investigating-nasa-s-voyager-1-telemetry-data