远在254亿公里外，旅行者1号为何还能和地球保持联系？

旅行者1号是人类最遥远的探测器，1977年9月5日发射，历经47年飞行，截至目前距离地球约254亿公里，已穿越日球层顶进入星际空间，仍能与地球保持通讯并发送星际介质数据。

其通讯依赖直径3.7米的高增益天线和两台无线电发射机：X波段8.4GHz主发射机（功率23瓦，相当于冰箱灯泡）和S波段2.3GHz备用发射机。高增益天线能将信号以0.5度窄波束射向地球，提升信号强度。

信号从254亿公里外传回地球需约23小时，往返近46小时，到达地球时信号强度仅约10的负16次方瓦，远低于宇宙背景噪声，需依靠由美国、西班牙、澳大利亚的70米和34米巨型天线组成的深空网络系统接收，该系统通过超低温接收器和高级数字处理技术从噪声中提取数据，误码率低至10的负5次方。

2024年10月，旅行者1号因故障切换到S波段发射机（功率更低，数据率40比特/秒，低于X波段的160比特/秒），引发通讯中断，后经NASA工程师远程指令于11月18日恢复X波段通讯。

能源来自三台放射性同位素热电机，利用钚-238衰解放热发电，发射时提供470瓦电力，2025年衰减至约220瓦。目前科学仪器已逐一关闭，仅保留通讯和姿态控制电力，核心系统几十瓦即可长期运行。

NASA预计2030年通讯系统可能关闭，届时它将成为携带金唱片的“星际漂流瓶”继续航行。其能保持通讯的关键是天线始终对准地球（误差小于0.5度），借助小型推进器和陀螺仪实现，因星际空间几乎无外力，可长期保持稳定精度。

旅行者计划的主要消耗是地球深空网络的维护成本，每年需数亿美元，专门用于接收其和旅行者2号的数据，预计十年后探测器彻底失联，任务将结束。#天文航天##天文科普##天文探索计划##天文# http://t.cn/A6FkPHgw