远离地球的太空探测器是怎样操控的

空间探测器离地球有数亿英里远,而人类可以控制它们。你怎么能在这么远的地方控制它们呢?这很简单。这就像一个遥控的无人机。你按下这里你在那里得到回应。但如果你走得太远,就会有延迟。不仅有延迟而且发送和接收需要更多的功率和精度。

截至2020年5月24日,美国宇航局网站监测旅行者1号的实时数据显示,它距离太阳223.33亿公里,距离地球超过222.1亿公里。目前的速度是相对于太阳17公里/秒,相对于地球29.9公里/秒。旅行者1号最后一次被操纵是在2017年11月28日。美国宇航局的科学家利用收集到的信息,发现旅行者1号的主引擎已经衰弱,为了启动沉睡了30多年的辅助引擎,他们通过深空网络向旅行者1号发出指令。

旅行者1号距离地球超过200亿公里,信号以每秒约30万公里的速度传播。它花了19个多小时到达旅行者1号,又花了19个小时才收到回复。旅行者1号的回复显示,它忠实地遵循了地球主人的指示,而且所有辅助引擎都正常启动。但是现在旅行者1号只有很少的仪器在工作,只是发回一些数据,而且它已经停止了操作。

由于大部分空间是空的,来自探测器的无线电信号以接近光速的速度传回地球。距离和延迟不是一个问题!最大的问题是信号衰减。最大的问题是信号衰减。在如此遥远的距离,探测器要与地球取得联系并不容易,因为信号在太空中传播,其强度与距离的平方成反比。地面上有大量直径达几十米的抛物面天线,这些天线的灵敏度很高。数字信号不依赖强度,与模拟信号最基本的区别。还有天空中的深空网络,另外背景噪声会直接影响信号传输。

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