太空時代的“老古董”

在美國航空航天局的航天器中，“旅行者”號可稱得上是元老了，與其他最新航天器相比，在技術(shù)和設(shè)備上肯定落后一些。

“旅行者”號的計算機內(nèi)存僅有68Kb，裝配著8軌磁帶機，而新近發(fā)射的航天器已裝配數(shù)碼設(shè)備；“旅行者”號與地面工作人員建立聯(lián)系需要花費很長時間，如果地面發(fā)出的信號以光速出發(fā)，單程抵達“旅行者1”號需要17小時，單程抵達“旅行者2”號需要14小時；此外，“旅行者”號的發(fā)射功率較弱，是通過一個23瓦發(fā)射器與地面進行聯(lián)系，這種功率僅相當于電冰箱保鮮柜的燈泡。

“旅行者”號的主要載荷包括10個儀器，除了“旅行者1”號搭載的等離子勘測儀外，所有載荷設(shè)備均運行正常。

行星射電天文儀和“旅行者1”號紫外線光譜儀負責數(shù)據(jù)收集，飛行數(shù)據(jù)子系統(tǒng)和一個8軌磁帶機提供數(shù)據(jù)處理功能。飛行數(shù)據(jù)子系統(tǒng)配置每個儀器和控制操作儀器，同時收集工程和科學數(shù)據(jù)，形成用于傳輸?shù)臄?shù)據(jù)格式。8軌數(shù)字磁帶機用于記錄高等級PWS數(shù)據(jù)，每隔6個月對這些數(shù)據(jù)進行回放。指令計算機子系統(tǒng)提供序列和控制功能，包括固定程序操作，例如指令解碼、故障檢測、常規(guī)性校正、天線位置信息以及航天器序列信息。位置和銜接控制子系統(tǒng)控制航天器方位，維持高增益天線朝向地球，控制位置調(diào)遣和定位掃描平臺。

上行通信系統(tǒng)是通過S-波段進行傳輸，而X-波段發(fā)射器提供下行遙感勘測，并提供高等級等離子體波數(shù)據(jù)回放。探測器所有數(shù)據(jù)的傳播和接收是通過3.7米高增益天線實現(xiàn)的。

“旅行者”號的電源是由三個放射性同位素熱電發(fā)電機提供的，每個探測器當前的功率等級約為315瓦。

目前，兩艘“旅行者”號飛船都依賴美國航空航天局深空網(wǎng)與地球保持聯(lián)系。美國航空航天局深空網(wǎng)是一個覆蓋全球的巨型測控站網(wǎng)絡(luò)，用以支持開展行星際探測，并可以執(zhí)行雷達或射電天文觀測項目。有時深空網(wǎng)也會被用于支持地球軌道衛(wèi)星的測控任務(wù)。

目前深空網(wǎng)共包括三座經(jīng)度間隔120°的大型測控站，分別是設(shè)在美國加利福尼亞州莫哈維沙漠的戈德斯通測控站、西班牙境內(nèi)的馬德里測控站以及設(shè)在澳大利亞堪培拉附近的澳洲測控站。這種覆蓋全球的分布位置讓深空網(wǎng)在開展探測器測控時，隨著地球的轉(zhuǎn)動仍然能夠?qū)δ繕吮３植婚g斷的監(jiān)控。優(yōu)越的地理位置和先進的技術(shù)使美國航空航天局深空網(wǎng)成為目前世界上科學領(lǐng)域規(guī)模最大、靈敏度最高的深空通信測控系統(tǒng)。

美國航空航天局對太陽系展開的探測行動基本上都是由無人自動探測器完成的，而在此過程中，深空網(wǎng)系統(tǒng)便提供了至關(guān)重要的雙向通信和測控支持，并負責將探測器獲得的寶貴圖像和其他數(shù)據(jù)資料下載下來。所有的深空網(wǎng)天線都是高靈敏度且可轉(zhuǎn)動的，可以自由調(diào)節(jié)測控角度。

深空網(wǎng)的天線和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)使其至少可以達成以下六項目的：①獲取探測器的測控數(shù)據(jù)；②向探測器傳輸指令；③跟蹤獲取探測器位置和速度數(shù)據(jù)；④開展甚長基線干涉觀測；⑤進行射電科學實驗；⑥科學數(shù)據(jù)下載保存。

深空網(wǎng)系統(tǒng)由美國航空航天局噴氣推進實驗室內(nèi)設(shè)的行星際網(wǎng)絡(luò)委員會負責項目管理。