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旅行家1號
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商傳媒|責任編輯/綜合外電報導
摘要

美國太空總署(NASA)的旅行家1號探測器,在發射近半世紀後,儘管訊號功率微弱如冰箱燈泡,卻仍能從逾150億英里外的星際空間傳回數據,這項工程奇蹟展現了其卓越的設計壽命、利用放射性同位素熱電產生器的持久電力,以及工程師們持續不斷的遠端維護,克服了極端距離與通訊挑戰。

美國太空總署(NASA)的旅行家1號(Voyager 1)探測器,在距離地球逾150億英里的遙遠星際空間中,仍持續發送微弱的科學數據,其發射器功率僅約20至22瓦,約莫等同於一顆家用冰箱的燈泡,卻能維繫人類與這艘深空探測器長達近半世紀的通訊。

這艘於1977年9月發射的探測器,原設計壽命僅約四年,任務是探訪朱庇特(Jupiter)與土星(Saturn)。然而,它不僅超乎預期地運行至今,更與於同年8月發射的姊妹船旅行家2號(Voyager 2)一同,成為目前人類僅有仍在星際空間運作的探測器。其之所以能持續運行近五十年,歸功於極其保守的工程設計、以放射性同位素熱電產生器(RTGs)提供數十年電力,以及美國太空總署工程師們的密切監測與遠端軟體更新。

儘管如此,旅行家1號的電力供給正逐漸衰退。最初,其RTGs能產生約470瓦電力,但每年約損失4瓦。為了維持運作,工程師被迫逐步關閉探測器上的儀器以節省電力。傳輸訊號的極端距離也帶來巨大的時間挑戰,單向通訊需時近24小時,往返通訊則接近兩天,工程師往往需等待45至48小時才能確認一項指令是否成功執行。

旅行家1號搭載了三套機載電腦系統,包括Computer Command System (CCS)、Flight Data System (FDS)及Attitude and Articulation Control System (AACS)。由於記憶體極度有限,工程師必須編寫效率極高的軟體,程式碼通常只有幾千字機器碼。值得注意的是,部分軟體甚至在發射數十年後,仍需透過遠端更新。其設計理念著重於簡潔性、冗餘備份與保守的安全裕度,相較於現代飛船,它擁有較少的積體電路,也降低了軟體複雜性與對自主運算的依賴,許多關鍵系統都設有重複或備用裝置。

旅行家1號持續從太陽系邊緣向地球傳遞珍貴資訊,不僅證明了其卓越的工程設計,也彰顯了人類對未知宇宙永不停止的探索精神。