本文目录
- 旅行者一号有没有飞出太阳系
- 旅行者1号是如何飞出太阳系的它离我们有多远
- 旅行者一号到底飞出太阳系了吗
- 旅行者1号已经飞出了太阳系，人类是如何与它保持联系的
- 旅行者一号究竟有没有飞出太阳系为什么呢
- 旅行者号真的飞出太阳系了吗
- 旅行者一号是怎么飞出太阳系的为什么
旅行者一号有没有飞出太阳系
北京时间2014年9月13日凌晨2点，美国国家航空航天局(NASA)召开新闻发布会，宣布37年前发射的“旅行者一号”探测器已经离开太阳系，正在飞向别的恒星。
“旅行者一号”同时也是首个冲出太阳系的人类制造的飞行器，在人类的航空航天史上成为一座极具纪念意义的里程碑。
旅行者1号是如何飞出太阳系的它离我们有多远
旅行者1号（Voyager I） 是美国国家航空航天局（NASA）1977年9月发射的一枚重722公斤的太空探测器，它被送往太空研究太阳系的外层和星际空间。
旅行者1号 图源： NASA
截至2012年11月29日，它已经运行了超过35年零2个月。目前它距离地球约1.84 x 10^10公里，是最远的人造物体。据推测，旅行者1号已经越过日光层进入了星际空间，它是人类 历史 上运行时间最长的宇宙飞船，通过接收常规指令和向地球发送信息及数据进行通信。
旅行者1号在太空中遨游并不断拓展，按照计划于1980年结束了第一阶段的运行，它被分配的任务是 探索 太阳系边界。
旅行者计划是如何诞生的
旅行者1号的建造及其任务是作为雄心勃勃的行星之旅计划（Planetary Grand Tour）的一部分而出现的，该计划想要发射无人探测器去研究太阳系外端的行星和其他天体。这个项目由航天工程师加里·弗兰德罗（喷气推进实验室）在20世纪60年代末提出构思，利用木星、土星、天王星、海王星和冥王星这五颗行星175年一次的直线排列（按照周期将在70年代末出现），使用“引力助推”技术将太空探测器送到外部界限，这种技术当时刚刚流行起来。
加里·弗兰德罗（Gary Flandro） 图源：NASA
旅行者1号所采用的技术旨在以最少量的推进剂和较短的行星间飞行时间来运载探测器。它最初是作为水手号计划（Mariner Program）的一部分 探索 金星、水星和火星，后来由于预算限制，它被设计成只飞掠木星和土星。该探测器最初被命名为水手号木星土星探测器，然而后来它的设计逐渐与水手号背道而驰，因此改名为旅行者号。
旅行者1号与木星示意图 图源：NASA
关于旅行者号
旅行者号太空探测器携带了一张镀金的视听光盘，如果飞船被太空中的智慧生命拦截，信息可以交换。它携带有地球的照片，也有名人演讲、莫扎特音乐、鲸和儿童哭声等形式的录音。
旅行者1号的设计是由喷气推进实验室的科学家们开创的。它由16个肼（一种无机可燃液体化合物）推进器、定位装置和陀螺仪组成，三轴陀螺仪用于保持卫星在太空中的正确方向，定位仪器有助于保持无线电天线指向地球。另外它还配备了8个备用推进器和11个额外的科学仪器，以便在飞过太空中不同行星和其他天体时研究它们。
旅行者1号的构造 图源：Harvard University
旅行者1号设计了能在其飞行中长时间运行的通讯系统，该系统由直径约3.7米的抛物面碟形天线组成。正是通过这种天线，位于地球上的太空监测站将发送和接收无线电信号，信号波被调制，使用的是s波段和x波段的频率。当旅行者1号接近木星时，数据处理速率约为115.2 kbps。有时，当旅行者1号无法与地球直接通信时，它会使用一个数字记录器记录62,500 kb的数据，以便在以后的某个时间点进行转发。在这种情况下，信息到达地球的时间取决于探测器与地球之间的直线距离，一般来说。按照去年2月的记录是约16个小时。
旅行者1号在三个放射性同位素发电机（热电）的帮助下获得动力，每个发电机包含24个钚238氧化物球。在发射期间，这三个发电机产生了大约450瓦的电力。电力输出预计每运行87.7年减少一半，发电机预计将为许多操作提供动力直至2025年。
虽然等离子体光谱仪和光偏振测量仪系统已经开始出现问题，但宇宙射线系统、紫外光谱仪、三轴磁力计、等离子体波系统等科学仪器仍然在运行。
旅行者1号的发射和它的旅程
尽管旅行者1号的孪生探测器——旅行者2号发射时间比前者早了几周，旅行者1号到达木星和土星的时间却更早，因为它的路径更短。1979年3月间，旅行者1号离木星最近，距离木星中心约34.9万公里，而早在同年1月它就开始拍摄这颗行星的照片了。大多数对于木星特征的观测都是在探测器近距离逗留的48小时内进行的，行星环首先被发现，然后木卫一（Io）上的火山活动第一次被观测到，还有许多更重要的事实被发现。
旅行者1号和旅行者2号的轨道 图源：NASA
旅行者1号在1980年11月飞近土星，最接近的时候是同年12月。探测器研究了巨大的土卫六（Titan）、它的大气层以及在土星环中发现的其他复杂结构。
十年后，旅行者1号从外部拍摄了太阳系的全貌。1998年，它超越了先驱者10号（第一艘穿越小行星带的宇宙飞船），成为距离地球最远的、能与地球进行信号传输与接收的人造太空探测器。这个探测器的永恒使命是研究星际介质，它目前的速度约为每秒17.26公里。
太阳系的边缘 图源：NASA
在过去的两年里，旅行者1号一直处于太阳系的边缘或太阳风顶层。在这个区域内有从太阳向外运动的带电粒子，以平衡从星际空间向内流动的气体和尘埃。旅行者1号的探测仪显示，所有太阳风已经减弱，当前位置的太阳粒子处于静止状态。
旅行者1号离开太阳系，开启了星际空间 探索 的新时代，是太空 探索 领域的 历史 性事件。
参考资料
1.WJ百科全书
2.天文学名词
3. 胖头鱼- thetimenow
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旅行者一号到底飞出太阳系了吗
美国的旅行者探测器是目前人类飞行最远的探测器，也是速度最快的飞行器，每秒可达17公里。这个速度已经挣脱了太阳的的引力，不在受太阳引力的束缚，也就是我们说的第三宇宙速度。
作为人类首批飞出太阳系的飞行器，旅行者一号航天器带着人类的好奇心和理想，奋力而孤独地冲出了太阳系，飞向了外太空，然后我们几代人等上一辈子后等待它探索的结果，想起来，这实在是人生当中最酷的一件事情。
旅行者一号航天器，每小时以5万英里的飞行速度，经历了近30亿英里艰难旅程，它先飞到了木星，看了一下木卫一，然后又飞到了十亿英里外的土星，观看美丽的土星环。观测完土星后，旅行者一号加快速度又跑到了天王星近距离观察，再过三年跨越10亿英里的距离到达了海王星，然后在海王星的北极上空低空掠过，到达了太阳系的边缘。有消息称，旅行者一号于2012年已经飞到了太阳系边缘，很快将驶出太阳系，原因是太阳风的速度几乎为零了。不过很多人认为它还在太阳系内部边缘，目前还没有彻底飞出太阳系。
到目前为止，旅行者一号仍然在孤独前行。不过它要没电了，相机也出现了故障，但还在凑合着使用。据相关预测，旅行者号的电力能持续用到2025年才会耗尽，在此期间它必须和地球上的老年人一样，进行多睡觉，多休眠，省下省才能撑得更久。截止到现在，它的很多指令已经无法正常使用，能用的指令只有五条，不过，它还没有放弃星际旅行，我们人类也没有放弃它，它依然坚定在继续前行。
几十年后，这颗航天器的能量将彻底耗尽，作为20世纪70年代的产品，旅行者一号是人类探索宇宙的丰碑，它会继续在宇宙当中默默穿行，走到太阳风刮不到的地方去，为人类探索宇宙奥秘。
旅行者1号已经飞出了太阳系，人类是如何与它保持联系的
人类对宇宙深处满了无限的向往，随着科技的进步，相继发射了5艘可以飞出太阳系的航天器，其中已经进入星际空间的旅行者1号，是飞离地球最远的航天器，虽然距离地球越来越遥远，但旅行者1号并没有和人类失去联系，这主要得益于旅行者1号当初的设计，以及深空网络系统（DSN）的功劳。
旅行者1号的设计利用了引力加速技术，在1977年发射时，恰巧碰上了176年一遇的行星几何排列，这让旅行者1号可以借助各个行星的引力进行加速，以12年的时间就可以造访木星、土星、天王星及海王星；这也让旅行者1号的速度远超先驱者10号探测器，以至于在1998年2月17日它超越了先驱者10号，成为离地球最远的航天器。
在完成对木星、土星的探测任务之后，鉴于旅行者1号上的电力还能支撑足够长的时间，于是NASA将旅行者1号的任务更改为星际探索，放弃了对天王星和海王星的探索，利用土星引力弹弓进行了加速，速度超过了第三宇宙速度，径直朝日球层顶飞去。
2013年9月12日，旅行者1号探测器脱离了太阳圈顶层，进入了寒冷黑暗的星际空间，历经39年的旅行，在离地球约206亿公里，旅行者1号成为首个离开太阳系的人造物体。
在旅行者1号设计之初，它的无线电通讯系统就被设计用来超越太阳系的极限，它搭载有一个直径3.7米的抛物面天线高增益卡塞格林天线，可以接收和发送无线电波。
旅行者1号的高增益卡塞格林天线，通常以2.3 GHz或8.4 GHz的频率在深空网络通道中传输数据，当无法与地球直接通信时，数字磁带记录器可以记录大约64千字节的数据，以便在下一个通讯窗口进行传输。
与旅行者1号建立通讯联系的是深空网络系统，拥有位于加州、马德里、堪培拉的3个测控基地，这3个测控基地均配备有1个70米口径的天线，1个34米口径高效率天线，4个34米口径波束波导天线，这些天线皆具备高增益并附带抛物面反射器，可以以 2.1 GHz 的频率向旅行者1号发送指令。
由于航海者1号的距离十分遥远，深空网络天线接收到的信号已经非常微弱，事实上，DSN 天线从旅行者1号接收到的信号功率，比运行数字手表所需的功率低200亿倍，但工程师们增强这些信号的功率，让旅行者1号的信息可以被人类识别。
旅行者1号由三块放射性同位素热电发电机作为动力来源，到目前为止已经超过了设计寿命。同位素热电发电机能保证旅行者1号上搭载的部分科学仪器，继续工作至2025年。
至2036年，旅行者1号上信号传输的电力将消耗殆尽，再也无法向地球发回数据，而此时深空网络也无法向其发送任何有效指令，旅行者1号届时将成为孤独的星际旅行者。
旅行者一号究竟有没有飞出太阳系为什么呢
我们人类飞得最远的探测器是旅行者一号，我们都知道它已经离地球220亿公里了。它拥有我们地球的信息，拥有我们人类文明的问候。那是人类文明向宇宙介绍自己的第一步。旅行者一号的使命已经完成了一半，它帮助我们探索木星、土星和天王星，下一个希望将有助于人类探索太阳系。
一、旅行者一号究竟有没有飞出太阳系
太阳系的边界在这个边界上没有统一的规定。学术圈里有这么几种说法。首先以最外层行星海王星轨道的远处为界。第二，以海王星外的奥尔特云地区为界。因为有时彗星会突然进入太阳系的核心区域。然后以太阳系宏观重力范围为界，边界半径可以达到一光年以上。科学家们发现，柯伊伯带和奥尔特云之间仍然存在边际线一球层。这里应该是太阳系的边缘。如果以此为界，旅行者1号确实离开太阳系进入星际空间。
二、旅行者1号是什么
旅行者1号是无人驾驶太阳系空间探测器。重量为815公斤，于1977年9月5日发射，正常工作到2020年6月。我访问过木星和土星，这是第一艘以清晰的照片提供该卫星高分辨率的宇宙飞船。它的主要任务于1979年经过木星系统，1980年经过土星系统，于1980年11月20日结束。也是第一个提供木星、土星和卫星详细照片的探测器。从现在开始离地球最远的人造卫星。至今，旅行者1号距离太阳211亿公里。
综上所述，根据科学家预测旅行者1号至今仍有足够的能量支持星际飞行，并能与地球保持联系，但2025年后，旅行者1号将与地球完全失去联系，成为漂浮在宇宙中的流浪探测器。
旅行者号真的飞出太阳系了吗
2014年9月13日凌晨2点，NASA召开了关于旅行者一号探测器的新闻发布会，主要内容是他们已经确定了旅行者一号飞出了太阳日球层，基本算是进入了星际空间
然而需要注意的是NASA并没有说旅行者一号已经飞出了太阳系，也就是说1977年9月5日发射的旅行者一号在飞行了近40年后还在太阳系内徘徊，这不禁让很多人疑惑“我们的太阳系究竟有多大呢？”
从银河系角度来看，整个太阳系不过是猎户座悬臂内一个普普通通的黄矮星系而已。天文学家结合太阳系演化模型告诉我们太阳系是一个以太阳为中心半径1光年的球状“空间”，大部分人一直以为冥王星就是所谓的“太阳系边缘”，但实际上冥王星包括它后面的柯伊伯带都还能说是“太阳系中心位置”
太阳系来自于一场46亿年前的星云坍塌，然而就在太阳质量占据太阳系总质量99.86%的情况下，我们的太阳系内仍然可以拥有多达八颗行星和上百颗卫星以及数不清的小行星，但这些还远不是太阳系的全部。
在柯伊伯带以外的太阳系空间内，有着许许多多的彗星和小天体，它们是46亿年前那场创世工程中遗留下来“渣滓”，然而就是这些质量加起来还不足月球的“渣滓”们却营造出了一个包裹太阳系的“奥尔特云”
在太阳系半径一光年的情况下，从地球出发以17km/s速度飞行了40多年的旅行者一号直到现在也才飞了20光时左右，想要飞出太阳系还需要数万年才行。
卡尔.萨根当年之所以把可能暴露人类文明位置的黄金唱片镶嵌在了旅行者一号两侧，就是因为他知道以旅行者一号的速度不可能在短时间内离开太阳系。
旅行者一号是怎么飞出太阳系的为什么
旅行者1号已经飞行了43，但是还没有飞出太阳系。由于距离遥远，目前没有技术能够监视它的飞行画面，只能通过无线电波与它保持联系。人类与它最后一次互动，是在2017-11-28，工程师下达指令，修正了它的航线。
关于旅行者1号
旅行者1号是美国宇航局于1977发射的外太阳系探测器，目前已经朝着深空连续飞行了43。旅行者1号还有一个兄弟叫做旅行者2号，也是在1977升空的。旅行者1号利用引力弹弓效应成功加速至第三宇宙速度（16.7千米每秒），比旅行者2号快10%，成为人类历史上飞行速度最快的探测器之一。它于2014穿越了太阳风层顶，但还在太阳引力的控制范围之内。即使这样，它仍然是人类有史以来飞得最远的探测器。
旅行者1号利用钚的放射性能量来发电，简单来说就是核电池，可以用好几十。不过，据科学家估计，旅行者1号的电力将在2020消耗殆尽。乐观估计，还能坚持到2025。旅行者1号在这漫长的旅途中，为人类传回了大量的科研数据。还携带了一枚镀金铝质碟片，充当地球人的信使。
如下图所示，为了节约宝贵的能源，旅行者1号进行了一系列省电操作。正是工程师的这些操作，使得旅行者1号在发射升空40后仍然能够与地球保持联系。
为了能够与地球保持联系，旅行者1号在设计之初，就建造了一个口径3.7米的大锅，那口大锅就是接收和发送信号的高增益天线。并且携带了精度非常高的陀螺仪，可以用来修正天线的方向，即使在非常遥远的距离也能对准地球。
上图为旅行者1号的主要结构概况。
NASA的深空网络
截至2019-10，旅行者1号距离太阳大约211亿公里。光在真空中每秒大约传播30万千米，无线电波也是这个速度。光从太阳表面到达地球大约需要8分钟，而人类与旅行者1号的距离已经十分遥远，目前信号往返一次大约需要40多个小时。这种由于空间距离遥远而产生的延迟，目前是无法解决的。
旅行者1号的信号功率有限，仅有20瓦，随着距离变得越来越远，地球上能够接收到的信号也越来越弱。好在，美国宇航局（NASA）从上世纪60代就建造了一个极其强大的信号接收系统，叫做深空网络，主要用于星际通信。该信号接收系统隶属于美国宇航局所属的喷气推进实验室。
深空网络(DSN)是一个支持星际无线电通信和射电天文学观测的全球性天线网络，它是世界上最大和最敏感的通信系统，由一系列天线阵列组成，单个天线的直径可达70米，比在地面接收卫星电视信号的室外天线（卫星锅）大的多。
目前，深空网络由三处呈120度分布的通信设施组成，分别位于美国加州、西班牙马德里和澳大利亚堪培拉，这种安排可以避开地球自转的影响。
极慢的通信速率
因为距离太遥远，地球上发出的信号要经过20个小时才能被旅行者1号接收到，旅行者1号收到信号后，回复也要经过20个小时才能被地球上的人接收到。即使到现在，也没有任何技术可以改善这个问题。
信号在传输的过程中会发生衰减，传输距离越远，衰减越厉害，因此旅行者1号采用了2.3GHz～8.4GHz的高频信号与人类通信，深空网络使用的则是2.1GHz信号。旅行者1号采用的是模拟信号，相比于数字信号，信号在传输过程中还会受到很大干扰。为了保证数据传输的准确性，旅行者1号使用了大量纠错技术。
因此，旅行者1号每秒钟只能传输几个字节的有效数据，一张1MB（1024千字节）的照片就需要传输近半个月时间。旅行者1号携带了一个64KB的磁带存储器，当数据无法及时传回地球时，就会将数据记录下来。总体上来说，旅行者1号的数据传输速率极慢。
结语
在2017人类最后一次与旅行者1号互动后，目前人类与旅行者1号基本上处于半失联状态，很久才能收到旅行者1号发来的信息，在2025后就彻底失去联系了。之后，旅行者1号将孤独地向银河系中心飞去，成为宇宙中的漂流瓶。以当前的速度，旅行者1号到达距离地球最近的恒星系统，就需要4万多年的时间。
我国如果要发射这样的探测器，也需要这样一个深空通信系统。即使到了现在，星际通信的数据传输速率依旧较慢，普通人要是用这么慢的速率上网会抓狂的。