旅行者1号、2号探测器的消息又出现在我们的眼前，不过这次不是旅行者1号、2号探测器传回了什么新的发现，而是它们可能即将退役了。旅行者1号、2号已经飞行了40多年，其中旅行者1号探测器与地球的距离已经超过了230亿公里，它为什么能运行这么长时间、为什么还能与地球联络上呢？
旅行者1号搭载了核电池
很多卫星、探测器的使用寿命都不是很长，有一些可能只是运行了几天或者几个月就结束使命了，但是在1977年发射升空的旅行者1号、旅行者2号探测器已经在太空中运行了差不多45年了，它们目前仍有少量的能量来维持部分设备的运行。一些科学家估算，按照当前的情况，旅行者1号、旅行者2号探测器预计还能继续运行到2025年，到时候它们的能量也会耗竭，届时将会像其他的探测器那样失去联系，独自在宇宙深空中飘荡下去，不再接收我们发出的信号，也不再传回信号。
原本，旅行者1号、2号探测器的设计寿命也不是很长的，设计寿命只有5年，但它们能够运行四五十年，这主要得益于这两个探测器都携带了核电池。虽然核电池的使用寿命也有限，并不会永远输出能量，但是对于旅行者1号、2号探测器来说，肯定是要比太阳能电池板发电更加高效。因为这两个探测器的设计目标是对太阳系的木星、土星之类的气态行星进行观测，而这些气态行星与太阳的距离相当远，也就是说，太阳光照射到旅行者1号、2号探测器时，强度已经极为微弱，发电效率肯定是会大打折扣。
当然，旅行者1号探测器能够飞到230多亿公里远，并不是因为搭载了核电池，毕竟核电池只是为设备通过电力而已。探测器之所以能够飞行这么远的距离，主要是它们在进入太空以后保持惯性飞行，特别是这两个探测器的发射时间很巧妙，刚刚好遇到176年一遇的行星几何排列。在飞行的过程中，这两个探测器可以直接借助各大行星的“引力弹弓”效应进行加速，只需消耗少量的燃料来修正飞行方向就行。这样不仅能够让探测器节省大量燃料，还能在不消耗多少燃料的情况下就会获得更快的速度。也正是得益于176年一遇的行星几何排列，它们仅用了12年时间就完成了4颗气态行星的探索任务，如果没有这样的机遇，正常来说需要飞行30年才能完成这样的任务。
从旅行者1号、2号的飞行情况来看，现在它们已经进入到星际空间了，在星际空间虽然也有各种大大小小的天体，但是这些天体的引力并不会很大，所以对旅行者1号、2号探测器的影响也就几乎可以忽略不计了。也就是说，在没有发生与小天体碰撞的情况下，这两个探测器会继续保持惯性飞行下去，就算几年以后它们的能量耗竭之时，也不会停止飞行。
为何还能跟地球联络上？
目前旅行者1号探测器是人类发射的距离地球最远的星际飞船，与地球的距离超过了230亿公里，旅行者2号探测器紧随其后，与地球的距离也接近200亿公里了。230亿公里，几乎相当于地球、太阳之间距离的150多倍了，就算是光速传播的无线电信号，也需要20多个小时才能被旅行者1号接收到。这么远的距离，旅行者1号、旅行者2号探测器是怎么与地球联络的呢？
其实，不管是在距离地球38万公里远的月球，还是在距离地球4亿公里远的火星，又或者是在距离200多亿公里外的旅行者1号、2号，它们与地球联络的原理都是一样的，都是通过无线电信号来实现的，毕竟我们不可能拉一条长达几百亿公里远的电缆来传输信号，无线电信号在太空也能传输，而且速度非常快，是理想的传播方式。
不过，由于距离非常遥远，所以旅行者1号、2号探测器传播回来的信号极为微弱，一般的接收设备是没法高效接收到这些信号的。为了实现与这些探测器进行通讯，科学家建造了深空网络，例如NASA的深空网络分别在西班牙、美国加利福尼亚和澳大利亚3个地方都建立了测控天线，这3个天线刚刚好呈120度分布，这样一来就能在地球自转的情况下持续接收到探测器传回的信号，科学家发射给旅行者1号、2号探测器的指令也是通过这些深空网络来实现的。
这些天线的口径非常大，例如始建于1972年的位于澳大利亚的DSS-43测控天线直径就达到了76米，是全球深空网络中最大的天线之一，可以在频段为2—4吉赫的S波段下工作。虽然这些天线的口径相当大，但是由于与探测器的距离实在是太遥远了，所以探测器传回的信号非常微弱，科学家认为，就算旅行者1号、2号探测器未来能够继续传回信号，但是当它们飞得越来越远，它们传回的信号可能也没法被我们接收到。
根据研究，激光通信技术的最远距离大约为1亿公里，而无线电信号通讯的距离预计可以达到230亿到260亿公里，也就是说，现在旅行者1号探测器、2号探测器的距离差不多已经是达到了无线电信号通讯的极限了。当然，如果深空网络的天线口径更大、灵敏度更高，还是可以接收到微弱信号的。例如，如果使用我们500米口径的天眼射电望远镜，或者是平方公里阵列射电望远镜来接收这些信号，同时也加大探测器传回信号的强度，理论上可以将无线电通讯的距离增加到1000亿公里。
在地球，我们可以建造几十米、几百米口径的天线，而在深空中飞行的探测器显然是不可能携带这么大口径的天线的，那旅行者1号、2号探测器又是怎么接收地球发出的无线电信号呢？旅行者1号、2号探测器搭载了一个高增益天线，不仅可以一直对着地球这个方向，还能增强信号，这就是旅行者1号、2号探测器为什么能接收信号的原因。
总结：得益于搭载的核电池，旅行者1号、2号探测器能够有能量维持设备运行了40多年，不过随着时间流逝，旅行者1号、2号核电池的能量越来越少了，预计到2025年就会耗尽，所以科学家认为旅行者1号、2号探测器应该很快就会退役了。它们飞行到了200多亿公里外，还能与地球实现通讯，就是通过无线电信号来实现的。
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