NASA与旅行者2接触–距离地球116亿英里–使用升级的深空站

由于拥有新的硬件，自3月份以来，唯一可以控制这架已有43年历史的航天器的无线电天线已经脱机，但工作有望在2月份完成。

2020年10月29日，任务执行者自3月中旬以来首次向NASA的旅行者2号太空船发送了一系列命令。航天器一直在独自飞行，而用来与之对话的70米宽（230英尺宽）无线电天线则处于脱机状态，可以进行维修和升级。旅行者2号返回一个信号，确认它已收到“呼叫”并执行了命令而没有发出问题。

对Voyager 2的呼叫是对最近安装在Deep Space Station 43上的新硬件的测试，Deep Space Station 43是世界上唯一可以向Voyager 2发送命令的天线。它位于澳大利亚堪培拉，是美国宇航局深空网络（DSN）的一部分，该网络是世界各地的无线电天线集合，主要用于与在月球以外运行的航天器进行通信。自从发射器下线以来，任务执行者已经能够从旅行者2号接收健康更新和科学数据，但是他们无法向远距离探测发送命令，该探测器自1977年以来距离地球数十亿英里发射。

机组人员对澳大利亚堪培拉的70米宽（230英尺宽）无线电天线Deep Space Station 43进行了重要的升级和维修。在此剪辑中，天线的白色馈电锥之一（容纳天线接收器的一部分）正由起重机移动。

众所周知，DSS43的升级包括两个新的无线电发射器。其中一个用于与Voyager 2通话，至今已有47年没有被取代。工程师还升级了运行新变送器所需的加热和冷却设备，电源设备以及其他电子设备。

成功致电Voyager 2只是表明这道菜将于2021年2月重新上线的一个迹象。

“使这项任务与众不同的原因是，我们正在天线的各个层面上进行工作，从地面的基座一直到延伸到边缘上方的天线中心的馈电锥，”布拉德·阿诺德（Brad Arnold）说，是位于南加州的NASA喷气推进实验室的DSN项目经理。“与Voyager 2的这种测试交流无疑告诉我们，我们所做的工作已经步入正轨。”

全球网络

深度空间网络由堪培拉在全球平均分布的无线电天线设施组成；加利福尼亚州戈德斯通；和西班牙马德里。这三个设施的位置确保几乎任何具有地球视线的航天器都可以随时与至少一个设施通信。

旅行者2是一个罕见的例外。为了使1989年海王星的卫星海卫一（Triton）靠近，该探测器飞越了地球的北极。该轨迹使它相对于行星平面向南偏转，并且此后一直在朝着这个方向前进。太空飞船现在距离地球超过116亿英里（188亿公里），所以它偏南，以至于北半球没有无线电天线的视线。

点击这张NASA旅行者2号太空船的互动可视化画面，然后旋转一下。该太空船于1977年发射升空，距地球超过116亿英里（188亿公里）。通过“盯着太阳系”追踪其戏剧性的历史。

DSS43是南半球唯一具有足够强大发射器并能以适当频率广播以向远处的航天器发送命令的天线。Voyager 2的移动速度更快的双胞胎Voyager 1走过土星的路径不同，可以通过北半球两个DSN设施中的天线进行通信。天线必须在称为S波段的射频范围内向两个旅行者发送上行命令，并且天线必须在X波段的范围内下行从航天器发送的数据。

自DSS43离线以来，任务运营商一直无法指挥旅行者2号，但堪培拉设施中的三个34米宽（111英尺宽）无线电天线可以一起使用，以捕获旅行者2号发送到的信号地球。该探测器正在从星际空间或我们太阳太阳圈以外的区域发送回科学数据-太阳围绕着行星和柯伊伯带（由海王​​星轨道以外的小冰冷的物体组成的集合）产生的保护性粒子和磁场气泡）。

DSS43在1972年（旅行者2号和旅行者1号发射前的5年）开始运行，当时只有64米（210英尺）宽。1987年将其扩展到70米（230英尺），此后进行了各种升级和维修。但是负责目前工作的工程师说，这是该碟收到的最重大的改头换面，也是30年来离线时间最长的一次。

NASA正在为其“深空网络”添加新的天线。这个艺术家的概念向人们展示了能够支持无线电波和激光通信的新型天线天线Deep Space Station-23在加利福尼亚州戈德斯通的深空网络大楼完工后的外观。

“ DSS43天线是高度专业化的系统；世界上只有另外两个类似的天线，因此对于旅行者或其他许多NASA任务来说，将天线关闭一年都不是理想的情况。” NASA太空通信与导航（SCaN）计划的运营经理Philip Baldwin说。“该机构决定进行这些升级，以确保天线可以继续用于当前和将来的任务。”对于已经使用了近50年的天线，主动进行维护比被动进行关键维护更好。

维修将使其他任务受益，包括火星毅力漫游车，它将于2021年2月18日降落在红色星球上。该网络还将在月球至火星的探索工作中发挥关键作用，确保为先前的月球和火星飞行任务以及乘员的Artemis任务提供通信和导航支持。

深空网络由JPL的SCaN计划管理，该计划位于人类探索与运营任务部NASA总部。堪培拉站由澳大利亚国家科学机构联邦科学与工业研究组织代表NASA管理。

Voyager航天器是由JPL制造的，JPL可以继续使两者运行。JPL是Caltech在帕萨迪纳的一个分支。旅行者号飞行器是美国国家航空航天局太阳物理学系统天文台的一部分，该观测站由华盛顿科学任务局太阳物理学部赞助。