NASA 因電力不足關閉「旅行者 1 號」低能帶電粒子儀器

美國東部時間 4 月 17 日,美國國家航空航天局(NASA)位於佛羅里達州的噴氣推進實驗室工程團隊向深空探測器「旅行者 1 號」發送指令,關閉其上的一台名為「低能帶電粒子實驗」(LECP)的科學儀器,以在探測器電力日漸緊絀的情況下延長這人類首個行星際探測器的作業壽命。LECP 自 1977 年「旅行者 1 號」升空以來便持續運作,至今回應已近 49 年,透過觀測太陽系及銀河系的低能帶電粒子,包括離子、電子及宇宙射線,獲取大量科學數據。

這台儀器協助科學家描繪出日球層外星際介質的結構,探測到星際空間中不同粒子密度及壓力梯度分佈。目前僅「旅行者」雙探測器遠離地球足夠遙遠,能在這獨特太空環境中提供相關資訊。

電力危機下的艱難抉擇

與「旅行者 2 號」相同,「旅行者 1 號」依賴放射性同位素熱電機供電,此裝置透過鈽衰變釋放熱量發電,但兩探測器每年損失約 4 瓦可用功率。在近半世紀飛行後,電力餘量已趨極限,任務團隊不得不透過關閉熱器及部分科學儀器節省能源,同時確保探測器不會過熱導致管線熔結。今年 2 月 27 日,「旅行者 1 號」按計劃進行姿勢翻滾機動,但過程中功率水平意外下降。工程師意識到,若電力再滑落,可能觸發飛行器安全壓力保護系統,自動關閉組件並需地面團隊進行複雜耗時的恢復操作,且此過程本身存風險。

因此團隊選擇主動介入。 「沒有人願意關閉一台科學儀器,但在當前條件下,這是我們能做的最佳選擇。」噴氣推進實驗室「旅行者」項目經理卡麗·史達露丁表示。她指出,「旅行者 1 號」仍有兩台科學儀器正常工作——一台用於「等離子波」等離子體波動,另一台用於測量磁場,這兩設備持續從人類未親自造訪的深空區域發回數據,團隊目標是盡可能長時間維持雙「旅行者」探測器的運作。 事實上,此次關閉 LECP 的決定並非臨時起意,而是早前納入任務「遠程規程」。

數年前,科學與工程團隊已就未來逐漸關停各設備順序達成共識,以在電力持續衰減前提下盡可能延續任務的科學價值。每台探測器最初搭載 10 套相同科學儀器,其中已有 7 套先前關閉,如本次輪到「旅行者 1 號」上的 LECP,而「旅行者 2 號」上同類儀器已於 2025 年 3 月關閉。 由於「旅行者 1 號」目前距離地球逾 150 億英里(約 250 億公里),地面指令需約 23 小時傳達,執行關閉過程還需持續約 3 小時 15 分。

值得注意的是,LECP 系統中一台用於讓感測器旋轉掃描全天空的低功率馬達將繼續工作,它僅耗約 0.5 瓦功率,為未來若能再「擠出」一點電力時重啟該儀器保留可能性。工程師估計,此次關閉 LECP 可為「旅行者 1 號」爭取約一年「喘息空間」。團隊計劃利用這段時間,為雙探測器籌劃並實施一項更具挑戰性的節能方案,名為「大爆炸」(Big Bang)。此方案構想為一次性調整整組電力設備,透過關閉部分配置、以低功耗組件替換部分功能,在維持探測器總體溫度的同時,持續支持科學觀測。

按計劃,「大爆炸」方案將先在電力較充裕且距離地球較近的「旅行者 2 號」上實施,作為相對安全的試驗對象。相關測試目前定於 2026 年 5 至 6 月進行,若進展順利,團隊最早於 7 月在「旅行者 1 號」上嘗試同樣操作。若一切按預期運作,未來仍存讓「旅行者 1 號」上 LECP 重啟的希望。

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Henderson
Henderson 是 TechRitual Hong Kong 科技編輯,專注報導智能手機、消費電子產品、SIM 卡及流動通訊市場。自加入 TechRitual 以來,累計撰寫數千篇科技報導及產品評測,內容同步發佈至 SINA 及 Yahoo Tech 等主要平台。部分文章由 AI 工具輔助撰寫,經編輯團隊審閱及事實查核後發佈。