旅行者1号是如何正确地把信号发送到数十亿公里以外的地球上的?

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以下10个原因使得地球可以接收来自旅行者1号的信号:

• 探测器仪表板上的大部分仪表都被关闭了,以节省电量;

• 探测器有一个陀螺仪,该陀螺仪是一直朝向地球的;

• 探测器所发送的信号带宽非常窄,可以过滤掉外部信号源,减少干扰;

• 信号的传输频率比较高,跟广播、电视、GPS、手机等其他常用仪器的传输频率不一样;

• 探测器采用的是数字信号传输,可以进行纠错,添加控制位,以便了解传输过程中是否发生了错误、发生在哪里;

• 为了简化接收,信号传输速度非常慢,每秒只有160位;

• 太空中有一系列巨大的碟形天线,即美国国家航空航天局建立的深空网络,该网络专门用于获取最忠实的信号表示;

• 人们发现在检索不可恢复的位时,信号噪声更大的位会反转,直到纠错成功;

• 虽然美国已经削减了旅行者1号的开支,但仍然在投入资金。该探测器现在使用的还是上世纪七十年代的旧技术,但仍然在正常运转,能够保证与地球的通信;

• 如今已经81岁的爱德华·C·斯通等科学家仍在负责该探测器的运行,一些工程师仍在编写旅行者1号使用的定制汇编器的代码。

第一 在理论上来讲无线电波在真空状态下是没有损耗的,即使太空有各种粒子或者其他一些不确定因素影响无线点的传播也是微乎其微的,也就是说只要有功率输出就能 接收得到,功率大小只是解决接受的清楚和不清楚的问题,当然旅行者上面的发射机功率并不大只有十几瓦的样子比我们用的对讲机大些但远比不了车载电台或者基 地电台,这倒不是因为它的功率放大级做不了那么大,只是因为没有必要做的那么大,就算星上发射功率一千瓦,回到地球还是这个屌样子,比二十几瓦好不到那里 去,功率不做大还有一个最重要的原因就是星上的核电池不支持发射机的功耗,在没有太阳光的日子里,电能变得非常重要了,因为星上还有一个用电大户,那就是 里面的空调系统,在零下二百多度的空间里没有空调的话里面的电子器件分分钟就玩完

第二 下行的信号很弱就得用增益超大的天线,就是我们平常说的大锅,几十米的直径一个,若干个还能组成天线阵列来增加系统的增益,在地面有的是空间和电力,可以 把接收系统做的很牛逼,可以努力降低频率震荡的相位噪声,也可以利用低温来实现器件的低噪声,还能利用更低的温度在关键借点实现超导,用尽种种办法来降低 系统的噪声,噪声下去了,信噪比就上来了。

第三降低发信机发信的速率,很慢的一个字节一个字节发送,我们地球人有的是时间,磨刀不误砍柴 功,速度慢些也比下来一大堆乱码要好得多,再说这发射机和数字调制系统还是几十年前的东东,你想快都快不了,星上的RAM读取时间也不会很快,调的快点容 易死机。估计星上的内存应该是有坏的经过优化后凑合着用呢,转发器上面的功率放大系统应该也不止一套,估计也是在用备份得了。



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