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发表于 2026-4-20 12:24
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NASA 关闭旅行者 1 号上的一台仪器,以维持航天器继续运行
发布时间:2026 年 4 月 17 日下午 4:46
作者:NASA 科学编辑团队
分类:日球物理学 / 喷气推进实验室 / 太阳 / 旅行者 1 号 / 旅行者计划
4 月 17 日,位于南加州的 NASA 喷气推进实验室(JPL)的工程师们向旅行者 1 号航天器上的一台名为"低能带电粒子实验仪"(Low-energy Charged Particles experiment,简称 LECP)的仪器发送了关机指令。这艘依靠核动力运行的航天器电力日渐不足,关闭 LECP 被认为是让人类首个星际探测器继续运行下去的最佳方案。
(图片说明:2026 年 4 月 17 日,NASA 喷气推进实验室的任务工程师关闭了旅行者 1 号上的低能带电粒子实验仪。图片来源:NASA/JPL-Caltech)
自 1977 年旅行者 1 号发射以来,LECP 几乎一直在不间断地工作——至今已近 49 年。它用于测量低能带电粒子,包括来自太阳系和银河系的离子、电子和宇宙射线。该仪器提供了关于星际介质结构的关键数据,在日球层以外的空间中探测到了压力波前以及粒子密度不同的各个区域。两艘旅行者号是唯一距离地球足够远、能够提供此类信息的航天器。
与旅行者 2 号一样,旅行者 1 号也依靠放射性同位素热电发电机供电——这是一种将钚衰变产生的热量转化为电能的装置。两艘探测器每年都会损失约 4 瓦的功率。在太空中航行近半个世纪后,电力裕度已经变得极其微薄,迫使团队必须通过关闭加热器和仪器来节约能源,同时还要确保航天器不会冷到燃料管线被冻住。
2 月 27 日,在一次常规的、经过计划的滚动机动过程中,旅行者 1 号的功率水平出现了意外下降。任务工程师们明白,只要功率再有任何进一步的下降,就可能触发航天器的欠压故障保护系统——该系统会自行关闭部分组件以保护探测器,届时将需要飞行团队进行恢复操作,而这是一个漫长且本身就带有风险的过程。
旅行者团队必须先发制人。
"虽然关闭一台科学仪器不是任何人愿意看到的事,但这是目前最好的选择。"JPL 旅行者任务经理 Kareem Badaruddin 表示,"旅行者 1 号目前仍有两台科学仪器在运行——一台用于监听等离子体波,另一台用于测量磁场。它们目前仍然运转良好,正从一片其他人造飞行器从未探索过的太空区域中传回数据。团队将继续专注于让两艘旅行者号尽可能长时间地工作下去。"
深远的规划
关于下一台要关闭的仪器,这个选择并不是一时冲动做出的。多年前,旅行者项目的科学和工程团队就坐下来共同商定了关闭航天器各部分的顺序,同时要确保任务能继续开展其独有的科学工作。每艘航天器各自携带了 10 套完全相同的仪器,其中 7 套已经被关闭。对旅行者 1 号来说,LECP 就是清单上的下一个目标。该团队已于 2025 年 3 月关闭了旅行者 2 号上的 LECP。
由于旅行者 1 号距离地球已超过 150 亿英里(约 250 亿公里),关闭该仪器的指令序列需要约 23 小时才能到达航天器,而关机过程本身则需要约 3 小时 15 分钟才能完成。LECP 中有一个部件——一个让传感器旋转以扫描各个方向的小型电机——将保持开启状态。它耗电量很小(0.5 瓦),让它继续运转能让团队在未来一旦发现有多余电力时,拥有最佳的机会将该仪器重新开启。
下一步计划
工程师们有信心,关闭 LECP 将为旅行者 1 号赢得大约一年的喘息时间。他们正利用这段时间为两艘旅行者号敲定一项更具雄心的节能改造方案,他们称之为"大爆炸"(the Big Bang),旨在进一步延长旅行者号的运行寿命。其基本思路是一次性更换一整组通电设备——这也是该昵称的由来——关闭一些设备,同时用更低功耗的替代方案取而代之,以使航天器保持足够温暖,从而能够继续采集科学数据。
团队将首先在旅行者 2 号上实施"大爆炸"方案,因为它的电力裕度稍大、距离地球也更近,是更安全的测试对象。测试计划安排在 2026 年 5 月和 6 月。如果测试进展顺利,团队将最早在 7 月尝试对旅行者 1 号进行同样的改造。如果改造成功,旅行者 1 号的 LECP 甚至有可能被重新开启。 |
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楼主: 璇瑢子R
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发表于 2026-4-11 12:11
