旅行者的各項數據假如放到現在的話,隨便找個老人機的性能都可以秒殺它,當然指得是它的通訊速度和芯片計算能力,比如各項探測設備是手機所不具備的,但無論如何,現代電子設備的發展迭代非常迅速,1977年的產物,無論如何都是古董級別了,為什么就沒有人想過發射一個新的和旅行者任務類似的探測器呢?
旅行者探測器的裝備與性能
旅行者一號是NASA在1977年9月5日發射的探測器,總質量825.5千克,它是有史以來飛得最遠的探測器,到現在為止距離地球約148天文單位,二號則距離稍近一些,但也有122天文單位,是距離地球第二遠的人造物體了。
旅行者系列是NASA的噴氣推進實驗室所制造,使用的是三軸穩定陀螺儀,推進器的燃料是連氨,總共設備大約有如下:
通訊天線:直徑3.7米的拋物面天線(應該是當時所有探測器天線中最大口徑的),通訊頻率則是2.3和8.4GHz(下行),上行是2.1GHZ,別看這個頻段帶寬很大,但現在路途遙遠,通訊速度連1Kbyte都無法保證
磁帶記錄器存儲空間:64千字節即64KB,大約是1M的1/20多點,我們人手數個的U盤大約是8-16G,1G=1024M。
電池是三個氧化钚同位素核電池,提供大約470W電力,但到現在為止由于半衰期的原因,產生的電力已經難以維持,據NASA工程師估計,極限能維持到2025年!
旅行者機載電腦:也許還不能稱之為電腦,只能叫做機載數據處理系統,單片機8086的芯片比它性能好不要太多。
以上是我們比較熟悉的幾個設備的性能,其它的比如相機系統也非常古老,和海盜號探測器類似,但它們留下的行星標準照曾經是一代人的記憶,當然現在的土星和木星照就豐富多彩了,因為卡西尼(土星)和朱諾(木星)以前所未有的分辨率拍攝了難以計數的兩顆行星照片,只要你愿意,你可以去NASA的網站上下到硬盤塞不下為止!
為什么不制造一個更先進的探測器?
其實已經造了,而且已經于2006年1月29日出發,直接在地球軌道上即達到了太陽系逃逸速度,經過在2007年2月28日木星的引力彈弓加速,在2015年7月14日飛掠了冥王星,近距離得到了冥王星的大量資料。在2019年1月1日飛掠了小行星486958,也就是大家俗稱的天涯海角!
當前新視野號并沒有探測新的目標,因為所獲取的資料大約需要18個月才能完全傳輸回地球,因為新視野號是直達冥王星的“快車”,而且新視野號搭載的聯氨燃料有限,對于距離這個軌道比較遠的天體難以探測,因此在飛掠探測小行星486958后暫時還沒有新的天體探測任務。
但新視野號的的壽命將會延續到2038年,到那時探測器的信號可能再難以獲取,它的后續任務是觀測太陽風的極限范圍,相信新視野號的觀測會比旅行者號更精確!新視野號正朝著人馬座方向前進,這個方向是最終的目的地是銀心!
類似旅行者號對于太陽系外的探測,也許新視野號會是絕唱了,未來更多可能是對于柯伊伯帶的觀測,但這有一個比較嚴重的問題,因為無論是冥王星還是類冥天體,它們的質量都不夠大,因此遠道而來的探測器速度太高,難以被這些天體捕獲進入軌道,因此需要大量的燃料來減速才能成為環繞探測器,新視野號選擇飛掠就是這個原因!
另一個因素是對于100天文單位外,探測器的成本高(新視野號5.5億美元),收益低,因為此處的太陽系范圍極大,可探測目標軌道連續設計非常困難,一旦改變需要大量的燃料來更改軌道,而且周期極長,比如冥王星探測,新視野號從出發到到達冥王星沒有任何耽擱,但也橫跨9.5年,而這是不計成本的直接加速到達冥王星,如果經過多顆行星的引力彈弓軌道,那么很抱歉,超過15年完全有可能。
最后一個因素是未來的探測會放在木衛和土衛上,以及彗星類天體,這些目標成本相對較低,而且對于太陽系最有可能存在生命的木衛和土衛上科學家興趣極大,因此我們可以確信未來的熱門探測地是這些天體,各位無需再考慮太陽系外,在推進速度提升之前大談探測毫無意義!


