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旅行者1号是NASA研制的无人探测器，于1977年9月5日在佛罗里达卡纳维拉尔角发射，目前距离太阳已经有140个天文单位，是迄今为止人类发射过最遥远的人造物体。旅行者1号在太阳系边缘，如此遥远的距离，它是如何与地球联络的呢？ 旅行者1号距离地球是如此的遥远，以至于以光速传播的电磁信号也需要花上19个小时才能到达地球。这就导致了38个小时的时滞，在考虑到旅行者1号的电力储备不足的问题，所以目前旅行者1号于地球已经很少进行双向联络了，但旅行者1号还是会向地球发送信号。 旅行者1号具体是怎么向地球发送信号的呢？这涉及到较为复杂的通信原理方面的原理了，这里我们就简单地介绍一下。旅行者1号重815千克，具有一个直径3.7米的天线，旅行者1号就是通过这个天线向地球发送信号的。旅行者1号把所需发送的信息经过压缩编码，再通过调制，由天线发送给地球。如何信号都可以用0和1进行编码，而天线发送的是电磁波，调制就是利用电磁波的特征来表示一连串的0和1。电磁波是一种简谐波，具有振幅、频率和相位三种信息，因此调制也分为调幅、调频和调相，分别利用电磁波的振幅、频率和相位来表示0和1。地球上的天文学家接收到旅行者1号发送的电磁波后，对信号进行解调，也就是调制的反过程，把电磁波携带的0和1提取出来，这样就收到了旅行者1号发送的信号了。 航天中的深空通信有它的独特特点，首要保证的是可靠性而非速度指标，因此旅行者1号的图片传输速率是1.4kb/s，这也是为什么旅行者1号在调制之前需要把图片进行压缩的原因了。此外，为了减少干扰，保证可靠性，旅行者1号发射的频率是8GHz波段，这是一个干扰比较小的波段。 总之，旅行者1号是一个庞大的工程，希望它能飞得更远。 |
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