旅行者1号距地球254亿公里仍能通信的原因主要有以下几点:
• 强大的信号发射系统:旅行者1号配备直径3.7米的高增益天线,可将发射功率仅23瓦的X波段主发射机和2.3GHz的S波段备用发射机的信号,以窄波束(约0.5度)聚焦射向地球,极大提高信号强度。
• 精准的方向控制:姿态控制系统(ACS)利用小型推进器和陀螺仪,通过太阳传感器和星跟踪器,能将天线始终对准地球,确保信号准确发射和接收,误差小于0.5度。
• 高效的信号接收网络:NASA的深空网络(DSN)由美国、西班牙、澳大利亚的70米和34米巨型天线组成,可接收微弱信号。同时,DSN使用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10⁻⁵。
• 稳定的电力供应:三台放射性同位素热电机(RTG)利用钚-238衰解放热发电,精心设计的能源管理系统确保通讯系统优先供电,保障通信设备的运行。
• 抗干扰的信号处理:旅行者1号发射无线电信号时使用大量纠错码,可纠正被宇宙辐射等干扰的信号,提高信息传输的准确性。