航海家號的終章？NASA力保深空探測器續命

近半世紀以來，航海家1號和2號這對雙胞胎太空船不斷突破人類探索的極限，深入宇宙的距離遠超任何人造物體。然而，隨著電力逐漸耗盡，美國國家航空暨太空總署（NASA）的工程師們正面臨艱難抉擇，必須關閉部分科學儀器以延長它們的運作壽命。

航海家1號和2號早已超越所有人的預期，揭開了外行星、太陽保護氣泡甚至星際空間的秘密。儘管它們的訊號傳回地球的時間日益延長，但其探索的傳奇仍在繼續。位於南加州的噴射推進實驗室（JPL）的NASA工程師們已於2月25日關閉了航海家1號的宇宙射線子系統實驗，並計劃於3月24日關閉航海家2號的低能帶電粒子儀器。儘管如此，每艘太空船上仍有三臺科學儀器保持運作。這些措施是為了節省航海家雙胞胎探測器逐漸減少的電力供應。

航海家1號和2號於1977年發射，使用放射性同位素熱電機（RTG）系統，利用衰變的鈽產生電力。然而，這些能源隨著時間推移逐漸衰弱，每艘探測器每年約損失4瓦的電力。JPL航海家計畫經理蘇珊·多德表示：「航海家號自發射以來一直是深空中的明星，我們希望盡可能延續這一傳奇。但電力正在逐漸耗盡。如果我們現在不關閉每艘航海家號上的一臺儀器，它們可能只剩下幾個月的電力，屆時我們將不得不宣佈任務結束。」

每艘太空船最初搭載了10臺科學儀器。其中一些專為行星飛越設計的儀器在探測器完成對太陽系氣態巨行星的研究後已被關閉。剩下的儀器則遠超預期地持續運作，幫助科學家研究太陽圈和星際空間。這些儀器之所以在最後一次行星飛越後仍保持運作，是因為科學團隊認為它們對於研究太陽圈（由太陽風和磁場形成的保護氣泡）以及星際空間（太陽圈外的區域）至關重要。航海家1號於2012年抵達太陽圈邊緣並進入星際空間；航海家2號則於2018年抵達該邊界。至今，尚無其他人造太空船曾在星際空間中運作。

去年10月，為了節省能源，計畫團隊關閉了航海家2號的電漿科學儀器，該儀器用於測量電漿（帶電原子）的數量及其流動方向。由於其相對於星際空間中電漿流動方向的定位，近年來該儀器僅收集到有限的資料。航海家1號的電漿科學儀器則因效能退化已於多年前關閉。

上週關閉的航海家1號宇宙射線子系統由三臺望遠鏡組成，用於研究來自銀河系和太陽的質子等宇宙射線，測量其能量和通量。這些望遠鏡的資料幫助航海家科學團隊確定航海家1號何時何地離開太陽圈。計劃於本月稍晚關閉的航海家2號低能帶電粒子儀器則用於測量來自太陽系和銀河系的各種離子、電子和宇宙射線。該儀器由兩個子系統組成：低能粒子望遠鏡用於更廣泛的能量測量，低能磁層粒子分析儀則專注於磁層研究。

NASA總部的航海家計畫科學家派翠克·科恩表示：「航海家太空船早已超越其最初研究外行星的任務。自那時以來，我們收集的每一點額外資料不僅是太陽物理學的寶貴獎勵，更是航海家號卓越工程的見證——從近50年前開始，持續至今。」

任務工程師們已盡可能延長科學儀器的運作時間，因為航海家雙胞胎探測器收集的科學資料獨一無二。關閉這兩臺儀器後，航海家號應有足夠的電力運作約一年，之後團隊將需要關閉兩艘太空船上的另一臺儀器。

在此期間，航海家1號將繼續運作其磁力計和電漿波子系統。太空船的低能帶電粒子儀器將運作至2025年底，並於明年關閉。航海家2號則將在可預見的未來繼續運作其磁場和電漿波儀器。其宇宙射線子系統計劃於2026年關閉。

隨著這項節能計畫的實施，工程師們相信兩艘探測器可能擁有足夠的電力，至少讓一臺科學儀器持續運作至2030年代。但他們也意識到，航海家號已在深空中運作47年，不可預見的挑戰可能縮短這一時間表。

航海家1號和2號至今仍是距離地球最遠的人造物體。航海家1號距離地球超過150億英里（250億公里），航海家2號則距離地球超過130億英里（210億公里）。事實上，由於這段距離，從地球傳送無線電訊號到航海家1號需要超過23小時，到航海家2號則需要19.5小時。

JPL航海家計畫科學家琳達·斯皮爾克表示：「航海家號每分每秒都在探索一個前所未有的區域。這也意味著每一天都可能是我們的最後一天。但這一天也可能帶來另一個星際啟示。因此，我們全力以赴，盡一切可能確保航海家1號和2號能繼續開拓探索，盡可能延長它們的運作時間。」