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• 发布时间：2026-03-25 12:26:14
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本地时间8月4日，美国国度航空航天局（NASA）于网站上公布，其与位在地球约200亿千米的“旅行者2号”终究恢复了通讯。此前，因为地面节制职员发堕落误指令，“旅行者2号”指向地球天线的标的目的偏离原本位置2度，致使其没法正常与地球举行通讯。

天线位置仅仅2度的误差，为什么就会致使“旅行者2号”与地球掉联？“旅行者2号”又是怎样与地球恢复通讯的？哪些技能可实现地球与深空探测器间通讯？我国深空通讯技能取患了哪些进展？带着这些问题，记者采访了相干专家。

天线误差1.3度就会掉联

要注释这次“旅行者2号”掉联的缘故原由，起首要相识深空探测器与地球的联结方式。“及其他所有的深空探测器同样，‘旅行者2号’是借助无线电载波上的调制信息与地面举行通讯的。”中国科学院国度天文台、中国科学院年夜学研究员平劲松暗示。

无线电载波是电磁波的一种。1865年，英国闻名物理学家詹姆斯 克拉克 麦克斯韦从理论上证实了电场及磁场能彼此转换，且电场与磁场的彼此作用能孕育发生电磁波。于此基础上，德国物理学家海因里希 鲁道夫 赫兹用试验证实了电磁波的存于，并发明电磁波流传的速率与光速不异。于试验中他还有察觉到，只要有变化的电畅通过线圈，就能孕育发生电磁波；而若是把这些带有变化电流的线圈瞄准一个标的目的，电磁波就会朝这个特定的标的目的发射出去。科学家们将这一征象暗地里的道理及无线电雷达技能相联合，成长出无线电通讯、深空测控及雷达探测等一系列技能。

平劲松先容，“旅行者2号”所利用的通讯方式便属在此中之一。它设备了一台直径达3.7米的抛物面高增益天线，这使它能于数百亿千米外使用电磁波中的S波段及X波段与地球上的巨型抛物面天线举行通讯。这是一种定向通讯方式，虽然它需要的能量较少，但于通报信息时能量会排布于一条线上，是以天线只要偏离很小的角度，通讯就会遭到影响。

于200亿千米这个间隔上，3.7米直径的高增益天线辐射电磁波的主瓣标的目的束半宽最三木SEO-年夜也只有不到1.3度。一旦跨越这个角度，电磁波辐射功率就会年夜幅度降低，吸收端便难以感知到旌旗灯号。此前，因为地面节制职员发出的过错指令，“旅行者2号”指向地球天线的标的目的偏离本来位置2度，这已经经远超1.3度的限定，致使了“旅行者2号”的掉联。

经由过程年夜功率全向通讯重修接洽

然而，就于本地时间8月1日，NASA的国际天线收集——“深空收集”监测到了来自“旅行者2号”的微弱载波旌旗灯号，这是探测器发出的“我仍于正常运行”的基础通讯旌旗灯号。2023年8月4日，为确守卫星端可以截获上行载波并解码遥控指令，NASA利用“深空收集”中功率最高的发射器向“旅行者2号”发送了“星际呼喊”指令，要求它对于地定向并反馈操作乐成的遥测信息。经吸收信息、解码确认等环节，地面与掉联近两周的“旅行者2号”从头成立了接洽。

“这类‘星际呼喊’素质上是一种全向的通讯方式。”中国科学院上海天文台副研究员简念川先容道，于全向通讯模式下，卫星及地面的瓜葛就近似在手机及基站，通讯的能量会弥散到整个太阳系空间，是以不管卫星处在甚么状况都能与地面举行通讯。但全向通讯模式需要的能量较多，以是日常平凡地面科研职员很少采用这类模式及卫星举行接洽。

数据传输新技能不停涌现

“旅行者2号”的掉联，展现出了无线电通讯技能的固有毛病。如今，无线电通讯技能正不停进级，更不变、更高效的数据传输方式不停涌现。

简念川先容，于初期，年夜部门探测器都及“旅行者2号”同样，是使用S波段或者X波段与地球举行通讯的；此刻，技能的前进让人们有了更多选择。好比，今朝科学家们正着手研究利用Ka波段与探测器举行通讯。与X波段比拟，这个波段的频率更高、旌旗灯号传输间隔更远、带宽更宽，是无线电通讯技能进级的一个主要标的目的。

除了了无线电通讯技能方面的冲破，诸如激光通讯及量子通讯等其他深空通讯技能也于不停开发中。

激光比电磁波的频率更高，是以比拟在电磁波通讯，激光通讯的带宽更年夜，数据传输速率也更快。平劲松告诉记者，今朝，美国工程师已经经借助月球探测器，乐成实现了地月之间的激光通讯。将来，这类技能有望应用于1个天文单元间隔的通讯上。

此外，激光通讯技能还有可以与无线电技能举行一体化应用。2010年先后，美国“深空收集”的工程师们就最先了对于该技能的设计、研发及开端测试。

除了了这些传统的通讯方式，量子通讯是另外一个较为非凡的成长标的目的。简念川先容，量子通讯的上风于在保密性较强，第三方没法截获及解密通讯内容。我国发射全世界首颗量子科学试验卫星“墨子号”，即是为了举行量子通讯方面的试验。去年，我国科研职员使用“墨子号”实现了地球上相距1200千米两个地面站之间的量子态长途传输。

我国已经成立自立收集

“墨子号”取患上的结果，只是我国深空通讯技能前进的一个缩影。自2003年神舟五号发射升空，我国深空通讯范畴已经走过了20年。于无数科研职员的努力下，该范畴理论研究愈加深切、技能手腕不停前进，如今，我国已经于多个技能层面取患上冲破。

于无线电通讯层面，我国已经将同一S波段测控通讯、同一X波段测控通讯等技能应用到与回禄号火星车、玉兔二号月球车、综合性太阳探测卫星“夸父一号”等探测器的通讯中。与此同时，我国今朝也已经经实现了与“墨子号”等卫星的激光通讯。

“当前，我国已经经自立建成深空通讯收集，它配备了年夜型无线电天线，可用在及远间隔飞行器成立通讯接洽。最近几年来，我国已经经开展了很多深空探测方面的使命。信赖于不久的未来，跟着深空站的完美及深空通讯技能的成长，我国的深空探测事业将会更上一层楼。”简念川说。