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“旅行者1 1號”沉睡37年,又被喚醒

2018-06-05 07:59:17
農村青少年科學探究 2018年3期
關鍵詞:指令計算機

“旅行者1號”是誰

茫茫宇宙之中,到底有沒有外星人?關于這個問題,人類始終充滿了好奇,并且其中不乏一些人堅定地相信,自己一定不是孤獨的,在另外一顆類似地球的星球上,一定會有外星人存在……

為了尋找外星人,科學家于1977年向宇宙發射了“旅行者1號”。它是一艘太空小飛船,攜帶著地球生命信息和自然信息,比如歌聲、鳥叫聲、流水聲等,去遠行。

“旅行者1號”的飛行目標非常遙遠,它將要飛出太陽系,飛出銀河系,成為茫茫宇宙中的遠航者??茖W家們期望,在未來的某一天,“旅行者1號”能夠遇到外星人!

然后,外星人可以憑借“旅行者1號”攜帶的“宇宙地圖”知道地球在哪里,知道地球上有人類,從而能夠與我們取得聯系。從這個意義上來講,“旅行者1號”就是地球人派出的宇宙外交使節。

“旅行者1號”在宇宙里飛呀飛呀,到今天為止,它已經飛行了40年!呵,它的年紀,比同學們的年齡都要大許多呀!

“旅行者1號”為什么能飛那么遠

“旅行者1號”將要飛出太陽系,成為恒星際間的旅行者。那“旅行者1號”為什么能飛那么遠呢?

第一個原因是人類還能控制它。雖然“旅行者1號”已經距離我們有210億公里的距離,但它還是心向地球和人類的?!奥眯姓?號”的無線電天線,總是朝著地球的方向,并隨時向地球發回自己的存在信息。不過,地球人接收到它發來的信號,需要經過近20個小時的時間。在遙遠的太空,科學家雖然無法即時掌握“旅行者1號”的飛行姿態,但是它還沒有與地球失去聯系。因為有聯系,所以科學家對“旅行者1號”發出的指令仍然是有效的?,F在,從地球遙控指揮“旅行者1號”,可以幫助它調整飛行方向和姿態,使得它能在人類的控制下繼續向前飛。

第二個原因是“旅行者1號”有著非常節能的飛行動力系統。我們知道,從地球向太空發射飛船,需要消耗大量的能量。那“旅行者1號”飛那么遠,是不是得需要非常非常多的能量呢?答案是完全不需要。當“旅行者1號”被發送至太空之后,它便處于失重狀態。又因為宇宙是真空,沒有空氣阻力,所以它只需要一個小小的原始推力,就可以快速向前飛行。“旅行者1號”的動力源于脈沖推進器,這種推進器只需要用一個微小的電流產生一個微小的震動,然后再把震動變成推力,就可以讓它飛上三五年,甚至更久的時間。這就好比宇航員在太空中,輕輕地呵一口氣,就可以飄飄然飛行十年之久。

雖然“旅行者1號”飛行所需的動力非常微小,但是由于科學家給它設定的飛行距離是無限的,所以再微小的能量也要省著用。他們為了讓“旅行者1號”節省能量,在它飛行到第三年時,給推進器發布了一個休眠的指令,把推進器給關閉了。也就是說,“旅行者1號”是在沒有后續動力的情況下自由飛行了37年。

但科學家又發現,用37年前的那次脈沖推力,讓“旅行者1號”飛過了數百億公里的路程之后,它的飛行速度有點兒減慢了,飛行方向也有點兒偏離了設定方向。于是,他們準備喚醒“旅行者1號”的脈沖推進系統,給它的飛行再加把勁,順便調整一下它的飛行姿態,別繼續偏著飛了。

可是,脈沖推進系統在休眠了37年之后,還能醒過來嗎?

好樣的,“旅行者1號”被成功喚醒

到目前為止,“旅行者1號”已經在宇宙空間長飛了40年,脈沖推進系統也已經休眠了37年。如果是一輛汽車,動力系統37年沒有用過,你想再重新發動這輛汽車的希望是非常小的。

那重啟“旅行者1號”的推進系統,希望大嗎?科學家們的心里也沒有十足的把握,試試看吧。畢竟在距離地球210億公里的地方,也沒有負責保養航天器的4S店。

重新啟動“旅行者1號”的推進系統,關鍵在于計算機系統的兼容調試。40年前,“旅行者1號”自帶的計算機系統是非常簡陋的,而現在的計算機硬件軟件不知升級了多少倍,地球上的計算機與“旅行者1號”的計算機對話,就相當于成年人與一歲幼兒對話,我們的指令它還能聽懂嗎?

為了讓“旅行者1號”的計算機能聽懂地球指令,科學家團隊把它40年間的所有飛行數據都進行了匯總,并檢查了它用過的所有軟件,以確?,F在的“母親計算機”能與它的“嬰兒計算機”實現信息兼容互通。

2017年11月28日,科學家用母親跟嬰兒對話的方式,對“旅行者1號”的推進器實施了喚醒。他們小心地把喚醒指令發送給了“旅行者1號”,然后開始了不安的等待。

經過了19小時35分鐘,在11月29日,“旅行者1號”返回的信息終于到達地球:脈沖推進器再次啟動,借助啟動后的新動力,“旅行者1號”不但得以加速前行,而且偏離的方向也得到了調整。推進器重啟非常完美!

“旅行者1號”沉睡37年的推進器被重新啟動,讓科學家們異常興奮,這使得它至少可以再飛40年!希望在未來的40年里,“旅行者1號”能夠成功飛入外星人的界域,然后完成它的宇宙外交使命,給人類帶來好消息……

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