宇宙那么大，人类的活动范围却非常小，迄今为止，人类去过最远的地方就是月球，而月球与地球的平均距离只有38万公里。当然了，人类还发射了各式各样的探测器，如果将它们也算上，那人类的活动范围就要大很多了。

即使用光速前进，也需要20多个小时才能跑完228亿公里，对于人类而言，这段距离可以说是非常遥远的。令人称奇的是，远在228亿公里外的旅行者1号，却依然与地球保持着联系，所以问题就来了，它是怎么把信号传回地球的呢？

旅行者号探测器（美国旅行者号探测器）

旅行者1号的能量来自于自身携带的3块钚放射性同位素温差发电机（即利用钚放射性同位素的衰变获取电能的“核电池”），其总功率为420瓦。

为了保证无线电信号传输的成功率，旅行者1号的发射频率选择了无线电干扰极小的8GHz频段，并配备了一个直径达3.7米的“高增益天线”，它可以将信号集中向某一个方向发射，从而大幅增加信号传输的距离，而这也是人类在当时制造出的口径最大的反射面天线。

虽然旅行者1号采用了当时最先进的无线电通信设备，但随着距离的增加，无线电信号的强度也会指数级地下降，时至今日，当旅行者1号发出的信号到达地球时，其功率已经低至10^-22瓦（即一百万亿亿分之一瓦）。

“想要接收到非常微弱的信号，就必须要有直径足够大的天线，如果一个不够的话，我们还可以建造很多个组合起来使用”，基于这种思路，NASA于20世纪60年代就开始建造深空网络（DeepSpaceNetwork,简称DSN）。

目前该系统分为三个站点，分别为“戈尔德斯通深空站”（GoldstoneView）、“马德里深空站”（MadridView）以及“堪培拉深空站”（CanberraView）。

近几十年以来，科学家一直在使用新技术来提升深空网络的远距离通信能力，比如说用全息对齐技术来提高聚焦信号的准确度、用新材料来增大天线的直径、用更精密的面板来提高精度，又或者直接用更先进的天线来替换老旧的天线。

另一方面来讲，在飞行了44年之后，旅行者1号的“核电池”已经支撑不了多久了，科学家估计，旅行者1号的能量将在2025年消耗殆尽，在此之后，它就会彻底与地球断开联系，从此在茫茫的宇宙空间中孤独地漂泊。

好了，今天我们就先讲到这里，欢迎大家关注我们，我们下次再见。

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