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“旅行者1 1号”沉睡37年,又被唤醒

2018-06-05

农村青少年科学探究 2018年3期
关键词:推进器旅行者外星人

“旅行者1号”是谁

茫茫宇宙之中,到底有没有外星人?关于这个问题,人类始终充满了好奇,并且其中不乏一些人坚定地相信,自己一定不是孤独的,在另外一颗类似地球的星球上,一定会有外星人存在……

为了寻找外星人,科学家于1977年向宇宙发射了“旅行者1号”。它是一艘太空小飞船,携带着地球生命信息和自然信息,比如歌声、鸟叫声、流水声等,去远行。

“旅行者1号”的飞行目标非常遥远,它将要飞出太阳系,飞出银河系,成为茫茫宇宙中的远航者。科学家们期望,在未来的某一天,“旅行者1号”能够遇到外星人!

然后,外星人可以凭借“旅行者1号”携带的“宇宙地图”知道地球在哪里,知道地球上有人类,从而能够与我们取得联系。从这个意义上来讲,“旅行者1号”就是地球人派出的宇宙外交使节。

“旅行者1号”在宇宙里飞呀飞呀,到今天为止,它已经飞行了40年!呵,它的年纪,比同学们的年龄都要大许多呀!

“旅行者1号”为什么能飞那么远

“旅行者1号”将要飞出太阳系,成为恒星际间的旅行者。那“旅行者1号”为什么能飞那么远呢?

第一个原因是人类还能控制它。虽然“旅行者1号”已经距离我们有210亿公里的距离,但它还是心向地球和人类的。“旅行者1号”的无线电天线,总是朝着地球的方向,并随时向地球发回自己的存在信息。不过,地球人接收到它发来的信号,需要经过近20个小时的时间。在遥远的太空,科学家虽然无法即时掌握“旅行者1号”的飞行姿态,但是它还没有与地球失去联系。因为有联系,所以科学家对“旅行者1号”发出的指令仍然是有效的。现在,从地球遥控指挥“旅行者1号”,可以帮助它调整飞行方向和姿态,使得它能在人类的控制下继续向前飞。

第二个原因是“旅行者1号”有着非常节能的飞行动力系统。我们知道,从地球向太空发射飞船,需要消耗大量的能量。那“旅行者1号”飞那么远,是不是得需要非常非常多的能量呢?答案是完全不需要。当“旅行者1号”被发送至太空之后,它便处于失重状态。又因为宇宙是真空,没有空气阻力,所以它只需要一个小小的原始推力,就可以快速向前飞行。“旅行者1号”的动力源于脉冲推进器,这种推进器只需要用一个微小的电流产生一个微小的震动,然后再把震动变成推力,就可以让它飞上三五年,甚至更久的时间。这就好比宇航员在太空中,轻轻地呵一口气,就可以飘飘然飞行十年之久。

虽然“旅行者1号”飞行所需的动力非常微小,但是由于科学家给它设定的飞行距离是无限的,所以再微小的能量也要省着用。他们为了让“旅行者1号”节省能量,在它飞行到第三年时,给推进器发布了一个休眠的指令,把推进器给关闭了。也就是说,“旅行者1号”是在没有后续动力的情况下自由飞行了37年。

但科学家又发现,用37年前的那次脉冲推力,让“旅行者1号”飞过了数百亿公里的路程之后,它的飞行速度有点儿减慢了,飞行方向也有点儿偏离了设定方向。于是,他们准备唤醒“旅行者1号”的脉冲推进系统,给它的飞行再加把劲,顺便调整一下它的飞行姿态,别继续偏着飞了。

可是,脉冲推进系统在休眠了37年之后,还能醒过来吗?

好样的,“旅行者1号”被成功唤醒

到目前为止,“旅行者1号”已经在宇宙空间长飞了40年,脉冲推进系统也已经休眠了37年。如果是一辆汽车,动力系统37年没有用过,你想再重新发动这辆汽车的希望是非常小的。

那重启“旅行者1号”的推进系统,希望大吗?科学家们的心里也没有十足的把握,试试看吧。毕竟在距离地球210亿公里的地方,也没有负责保养航天器的4S店。

重新启动“旅行者1号”的推进系统,关键在于计算机系统的兼容调试。40年前,“旅行者1号”自带的计算机系统是非常简陋的,而现在的计算机硬件软件不知升级了多少倍,地球上的计算机与“旅行者1号”的计算机对话,就相当于成年人与一岁幼儿对话,我们的指令它还能听懂吗?

为了让“旅行者1号”的计算机能听懂地球指令,科学家团队把它40年间的所有飞行数据都进行了汇总,并检查了它用过的所有软件,以确保现在的“母亲计算机”能与它的“婴儿计算机”实现信息兼容互通。

2017年11月28日,科学家用母亲跟婴儿对话的方式,对“旅行者1号”的推进器实施了唤醒。他们小心地把唤醒指令发送给了“旅行者1号”,然后开始了不安的等待。

经过了19小时35分钟,在11月29日,“旅行者1号”返回的信息终于到达地球:脉冲推进器再次启动,借助启动后的新动力,“旅行者1号”不但得以加速前行,而且偏离的方向也得到了调整。推进器重启非常完美!

“旅行者1号”沉睡37年的推进器被重新启动,让科学家们异常兴奋,这使得它至少可以再飞40年!希望在未来的40年里,“旅行者1号”能够成功飞入外星人的界域,然后完成它的宇宙外交使命,给人类带来好消息……

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