为节省电力，NASA两艘旅行者号探测器各关闭一部仪器

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IT之家 3 月 6 日消息，47 年前发射的 NASA 双胞胎“旅行者”号探测器（Voyager 1 和 Voyager 2）正在关闭部分科学仪器，以节约电力，延长其在星际空间的探索任务。

据IT之家了解，“旅行者”号探测器目前正处于人类未曾涉足的星际空间领域。加利福尼亚州帕萨迪纳的 NASA 喷气推进实验室（JPL）工程师于 2 月 25 日向“旅行者”1 号发送指令，关闭其宇宙射线子系统实验。与此同时，“旅行者”2 号的低能带电粒子仪器将于 3 月 24 日关闭。关闭这些仪器后，每艘探测器都只剩下三台正常运行的科学仪器。

1977 年，两艘“旅行者”号探测器相隔几周相继发射升空，各自携带了相同的 10 套科学仪器。然而，随着时间推移，探测器的电力供应逐渐减少。它们依靠钚衰变产生的热量发电，目前每年大约损失 4 瓦的电力。

“自发射以来，‘旅行者’号一直是深空探索的明星，我们希望尽可能延长这一传奇的寿命。”JPL“旅行者”项目负责人苏珊・多德（Suzanne Dodd）表示，“但电力正在耗尽。如果我们现在不关闭每艘探测器的一个仪器，它们可能在几个月后就会耗尽电力，不得不宣布任务结束。”

“旅行者”1 号和 2 号最初被设计用于飞越太阳系中最大的行星，如今已成为人类制造的最遥远的物体。“旅行者”1 号目前距离地球超过 250 亿公里，而“旅行者”2 号距离地球超过 210 亿公里。它们是目前唯一在日球层之外运行的航天器，日球层是太阳磁场和粒子形成的“气泡”，其范围远超冥王星轨道。

在 20 世纪 70 年代和 80 年代完成行星飞越任务后，“旅行者”号关闭了用于收集数据的仪器，但保留了其他仪器用于研究日球层和星际空间。“旅行者”1 号于 2012 年进入星际空间，即恒星之间的空间；“旅行者”2 号则于 2018 年进入。两艘探测器的轨迹不同，“旅行者”1 号向上脱离包含太阳系所有行星的平面，而“旅行者”2 号则向平面下方行进。

为了确保“旅行者”号能够继续其探索之旅，研究团队多年来逐步关闭了部分仪器。去年 10 月，NASA 关闭了“旅行者”2 号的等离子体科学仪器，该仪器用于测量太空中的带电原子数量，但由于其朝向问题，近年来只能返回有限的数据。而“旅行者”1 号的同类仪器因性能退化，多年前已被关闭。

上周关闭的“旅行者”1 号宇宙射线子系统包括三台研究和测量宇宙射线的望远镜，宇宙射线是来自太阳和银河系的高能粒子。研究团队利用该仪器的数据，确定了“旅行者”1 号何时以及在何处离开日球层并进入星际空间。

即将于本月关闭的“旅行者”2 号低能带电粒子仪器用于测量太阳系和银河系中的离子、电子和宇宙射线。该仪器的子系统包括一台望远镜和一个磁层粒子分析仪，它们通过一个步进电机驱动的旋转平台实现 360 度视野。该电机在地球上经过 50 万步测试，以确保其在 1980 年 8 月“旅行者”2 号飞越土星时正常运行。关闭后，电机将完成超过 850 万步。

JPL“旅行者”项目科学家琳达・斯皮尔克（Linda Spilker）表示，尽管“旅行者”号将失去在星际空间两个不同位置进行相同粒子测量的能力，但每艘探测器仍将收集独特的数据。探测器上相同的仪器曾使科学家能够比较“旅行者”号所探索环境的相似性和差异性。

“‘旅行者’号远远超出了其最初研究外行星的任务。”NASA 总部“旅行者”项目科学家帕特里克・科恩（Patrick Koehn）表示，“我们在此之后收集的每一点额外数据，不仅是对太阳物理学的宝贵补充，也是对‘旅行者’号卓越工程的证明 —— 从近 50 年前开始，一直延续至今。”

在关闭这两台仪器后，“旅行者”号预计还能再运行一年，之后团队将需要为每艘探测器再关闭一台仪器。团队已计划在 2026 年关闭“旅行者”1 号的低能带电粒子仪器和“旅行者”2 号的宇宙射线子系统。

与此同时，“旅行者”1 号和 2 号将继续携带等离子体波子系统（用于测量太空等离子体中的波）和磁力计（用于测量磁场变化）进行探索。

“两艘‘旅行者’号将继续收集有关星际空间中高能宇宙射线、星际等离子体、星际磁场和射电波的独特信息，包括太阳在‘旅行者’号所处距离产生的任何影响。”斯皮尔克说。

NASA 专家认为，“旅行者”号能够节省足够的电力，至少在 2030 年代还能各自运行一台科学仪器，但他们也清楚，任何额外的挑战都可能导致“旅行者”号任务的结束。

“每一天，‘旅行者’号都在探索无人涉足的区域。”斯皮尔克说，“这也意味着每一天都可能是最后一天。但这一天也可能会带来新的星际发现。因此，我们竭尽全力，确保‘旅行者’1 号和 2 号尽可能长时间地继续其开创性的探索任务。”