旅行者1号回归!NASA航天器安全恢复所有科学观测

美国国家航空航天局(NASA)历史悠久的旅行者1号航天器已恢复正常科学运行,所有四个功能正常的仪器六个多月以来首次全部恢复工作

This artist's concept depicts NASA's Voyager 1 spacecraft entering interstellar space, on the right side of the image interstellar plasma is shown with an orange glow

旅行者1号的艺术家概念图。

NASA/JPL-加州理工学院

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美国国家航空航天局(NASA)的深受喜爱的旅行者1号任务在六个多月以来首次恢复正常科学运行,这是机构人员宣布的。此前,NASA收到了来自该航天器所有四个剩余科学仪器的数据。

这艘历史悠久的航天器于1977年发射,并于2012年进入星际空间,成为首个实现这一壮举的人造物体。如今,旅行者1号及其孪生姐妹旅行者2号是NASA运行时间最长的任务。但对于设计运行时间仅为四年的航天器来说,保持这一头衔一直充满挑战。这些老化的探测器被困在寒冷的外太空深处,它们的核动力源产生的能量越来越少,故障也变得越来越常见。

最近,旅行者1号面临着从2023年11月开始的通信问题。“我们与旅行者号的对话已经从包含科学数据的1和0,变成了只有拨号音,”NASA喷气推进实验室(JPL)的旅行者项目科学家琳达·斯皮尔克在三月份接受《大众科学》采访时谈到航天器的困境时说。


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经过六个多月的远程故障排除——旅行者1号距离地球超过150亿英里,任何信号从我们的星球传送到航天器都需要超过22.5小时——任务人员终于成功地引导旅行者1号收集并发送回家所有剩余科学仪器的数据,根据NASA声明

修复工作需要数月的分析,以将问题追溯到航天器飞行数据子系统中的特定芯片。然而,该芯片的代码无法一次性重新定位,因此任务人员将信息芯片分成几块,可以塞进系统其余内存的零散角落。NASA于4月开始实施新命令。5月,该机构指示这艘老化的航天器恢复收集和传输科学数据。旅行者1号的等离子波子系统和磁力计立即恢复。其宇宙射线探测器和低能带电粒子仪器需要额外的故障排除,但据NASA称,两者现在都已恢复正常运行。

尽管航天器已恢复正常运行,但工作尚未完全结束。为了完成航天器从故障中恢复,任务人员仍然需要重新同步旅行者1号三台计算机上的计时软件,并维护航天器等离子波仪器的记录器,此外还要完成一些较小的任务。

总而言之,旅行者1号的四个剩余仪器为科学家提供了星际空间的珍贵一瞥。旅行者1号和2号是仅有的两艘穿越日球层(标志着太阳在整个太阳系影响范围内的带电粒子气泡)的运行航天器。当日球层随着太阳经历其11年活动周期而增大和缩小时,日球层内部的空间主要由太阳风粒子主导,而日球层外部则由宇宙射线主导。

科学家们从未梦想过旅行者1号能够品尝到这些奇异的粒子。它的主要科学目标是木星、土星以及后者的光环和最大的卫星土卫六——所有这些航天器都在发射后的几年内飞掠而过。但该任务经受住了每一次挑战,继续在太阳系和星际空间中跋涉,一路向科学家们通报其环境。

梅根·巴特尔斯是一位常驻纽约市的科学记者。她于2023年加入《大众科学》,现在是那里的高级新闻记者。此前,她在Space.com担任作家和编辑超过四年,并在《新闻周刊》担任科学记者近一年,专注于空间和地球科学。她的作品还曾出现在《奥杜邦》、《鹦鹉螺》、《天文学》《史密森尼》等出版物上。她毕业于乔治城大学,并在纽约大学的科学、健康与环境报道项目获得了新闻学硕士学位。

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