NASA奇蹟操作！沉睡20年的航海者1號推進器竟然被救活了

化浮秀為神奇,NASA把航海者一號一臺吃灰了20多年的老發動機,又給應聲聲救活了。 1977年,美國宇航局一口氣把兩艘探測器送上了天。 名字就叫航海者一號和二號,任務是去看看太陽系外圈那些大塊頭行星。 時間一晃快50年,這倆老傢伙不僅還沒退休,現在已經飛出了行星區,真正闖進了星際空間。 可就在前陣子,一件小事,差點讓整個任務當場game over。 問題就出在控制航海者一號姿態的那幾支小推進器上,也就是負責抬頭低頭,左轉右轉的關鍵部件。 其中一部分推進器,專門保證探測器的大天線時刻對準地球。 只有這樣,哪怕隔著將近260億公里,我們還能收到它微弱的無線電信號。 所以,一旦這些推進器徹底罷工,就等於和人類最遠的前哨站永遠失聯。 為了不讓航海者一號消失在宇宙黑名單裡,NAS冒了一次險,把一套20多年前就關死的老推進器重新點亮。 那它們到底是怎麼繞開最壞的結局的? 這次更換推進器,對航海者一號的未來又意味著什麼? 我們還能和這位宇宙老前輩保持聯繫多久? 不妨跟著一起看下去。 人都會犯錯,航天工程也一樣。 但有時候,沒算到的事情,反而會變成驚喜。 當年1977年,航海者一號和二號剛剛離開地球時,工程師給他們估的壽命也就五年。 誰能想到,如今這對孿生兄弟早就把設計壽命甩在身後,飛得比任何人造物體都遠。 用數字說話,航海者一號今天已經跑出了將近260億公里,航海者二號也飛了210多億公里,遠得完全超出當年的想像。 當年大家的目標很樸素,把探測器送去太陽系外行星附近,近距離看一眼木星、土星、天王星和海王星。 結果,行星們還很給面子,送了個宇宙優惠大禮包。 那幾年,剛好出現了一次罕見的行星排布,四顆氣態巨行星紮堆排成一條線。 航海者只要依次借力打力,就能用很少的燃料,挨個從他們身邊掠過。 這次被稱為行星大巡遊的計劃,實打實的大獲成功。 航海者一號和二號拍回來了令人瞠目結舌的照片,還帶回一堆顛覆認知的科學數據,徹底改寫了我們對太陽系的理解。 他們幫我們畫出了木星和土星的磁場、光環結構,發現了一批此前壓根不知道存在的衛星,還第一次用這麼細的分辨率,看清了天王星和海王星那種風暴翻滾的大氣層。 不過,從1980年飛過土星之後,航海者一號就跟外行星道了別,轉身直奔更遠的星際空間。 2012年8月,它率先跨過邊界,2018年11月,航海者二號也跟了上來。 現在,這兩艘探測器已經飛出了太陽風主導的區域,真正到了太陽系和星際介質的交界地帶。 作為人類的星際開路先鋒,航海者一號和二號給我們帶回了那片陌生區域的第一手數據, 讓我們第一次真正在那裡測到磁場、粒子密度和等離子體的真實情況。 那為什麼會差點跟航海者一號失聯呢? 如果你想跟一艘離我們250多億公里遠的探測器通話,有一件事必須先準備好,極大的耐心。 因為距離太遠,從地球發出一條指令,到飛到航海者一號那,得將近一天,它回調消息,再飛回來,又是差不多一天。 要讓這套超慢速對講機正常工作,天線就得一直穩穩地對準地球。 2023年夏天,專家們就親眼見識過這件事出岔子時會發生什麼。 當時由於一條錯誤指令,航海者二號的天線偏離了地球大約兩度,看似不大,但結果就是地面再也收不到任何數據了。 好在NAS趕緊發了一條校正指令,才把它撥回來。 沒想到,才過幾個月,類似的危險又出現了,這次輪到了航海者一號。 科學家發現,負責控制它姿態的推進器,可能要撐不住了,一旦出問題,後果非常嚴重。 前面說過,這些推進器要保證大天線牢牢盯著地球。 另外還有四個專門管橫滾的推進器,負責控制探測器繞著自身長軸的旋轉。 系統一旦發現對準遠方引導星的角度偏了,就會啟動這些橫滾推進器,把姿態拉回去。 考慮到太空維修幾乎不可能,NAS在設計時就給每一套關鍵系統都帶了備胎。 按原計劃,航海者會定期在主推進器和備用推進器之間來回切換,讓燃料管路動一動,不至於年頭久了堵死。 問題是,如今的航海者一號,早就不再是新車了。 主橫滾推進器上有兩個加熱元件,其實早在2004年就壞掉了。 NAS當時判斷沒法修,就乾脆把整套主橫滾系統停用,改成一直使用備用推進器。 不能說這個決定錯,因為當年根本沒人覺得航海者一號還能再扛二十年。 但事實證明,它硬是堅持到了今天,也把備用推進器的燃料管路用得快吃不消了。 繼續這樣下去,管路很可能完全堵死。 如果NAS不動作,那就意味著人類最遠的太空前哨,真的要被迫關燈。 問題來了,主系統早就被判報廢,備用系統也快熬不住了,還能怎麼辦? 他們只剩下一條路,孤注一擲,試一試那套已經被打上壞件標籤的主推進器還能不能救。 一次冒險的救援,就這樣開始了。 NAS的工程師判斷,當年那次故障,很可能只是加熱器因為某種保護機制被關掉,而不是推進器本體徹底報廢。 如果能把加熱器重新點亮,理論上整套橫滾控制系統就有機會復活。 但沒有人敢打包票,這個計劃一定行得通。 畢竟按照原有記錄,這些噴嘴早就被官方認定為失效部件,強行啟用肯定有風險。 如果在加熱和點火過程中,航海者一號的姿態變化太大,機在電腦就會自動拉響警報,啟動橫滾控制噴嘴來糾偏。 萬一推進器開始工作了,但加熱器並沒完全到位,就有可能出現局部壓力,溫度異常,嚴重的話甚至可能把系統搞到失控。 到那時,這段迄今為止最漫長的深空探測傳奇,可能就此戛然而止。 偏偏,時間還非常緊張。 噴嘴更換動作必須在2025年5月4日之前完成。 因為那之後,用來和航海者通信的關鍵設施,深空站43號,要暫時停機升級。 這座70米口徑的大天線,是深空網絡裡唯一功率足夠大,還能給這兩艘遠在天邊的老探測器發指令的主力。 但再重要的天線,也得定期維護升級。 這不僅關係到航海者任務,也關乎以後載人登月,深空通信能力的提升。 所以,在這條主要通信鏈路短暫熄燈之前,NAS必須先把航海者一號從危險邊緣拉回來。 終於,3月20日這天,關鍵一刻到了。 地面團隊發出了重新啟動主橫滾系統的指令,然後就是漫長又緊張的等待。 好消息,最終從太空挑回地球。 航海者一號上傳回的狀態數據顯示,那套沉睡了21年的噴嘴加熱器,溫度真的升上來了,系統開始恢復工作。 後續切換同樣順利,航海者的壽命,再一次被成功續期。 那接下來,這兩艘老探測器還能堅持多久呢? 現在,NAS的態度很簡單,能拖一天是一天,能多採一組數據就多賺一組,同時也心知肚明,任務隨時可能畫上句號。 除了各種難以預料的小故障,最大的問題其實是電。 航海者用的是放射性熱電發電機,隨著時間推移,每年大約要少掉4瓦電力。 為了省電,NAS已經給航海者嚴格減肥,所有非必要系統都陸續關停,航海者二號的備用系統和等離子體傳感器也已經下線。 但這還不夠。幾個月前,項目負責人又不得不做出更艱難的決定。 正如航海者項目經理蘇珊娜·多德說的,電力真的快見底了。 如果再不關掉幾個儀器,這兩艘探測器可能只剩下幾個月的壽命。 於是,航海者一號上的宇宙射線子系統被關閉,航海者二號用來探測低能粒子變化的傳感器也被迫停機。 結果就是,原本十臺科學儀器,如今每艘探測器上只剩三臺還能工作。 按NAS的估算,這一輪瘦身可以讓它們撐到2030年代,雖然那時也許每艘探測器上只剩下一臺儀器還能咬牙堅持。 但在那之前,它們發回來的每一組數據對研究這片從未被真實測量過的星際空間來說都是額外的寶藏。 同時,航海者一號和二號本身也已經成了人類技術和工程能力的一個象徵, 一套在上世紀70年代設計製造的老設備,硬是在黑暗冰冷的宇宙深處,一飛就是半個世紀,還在不斷告訴我們,前方,還有更遙遠的地方,可以去看看。