Voyager 1 航海家一號探測器

📷 美國國家航空暨太空總署（NASA）／Wikimedia Commons（公有領域）

資料摘要與來源

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來源與查核紀錄

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Voyager 1 航海家一號是距離地球最遠的人造物體。NASA 於 1977 年 9 月 5 日發射這艘 825 kg 探測器，飛越木星與土星後繼續前進，於 2012 年 8 月成為首艘進入星際空間的太空船。截至 2025 年，它距離超過 240 億 km，超過地日距離 165 倍，以約 61,200 km/h 遠離，仍用 1970 年代硬體發送資料，耗電量比微波爐還少。

微弱無線電訊號幾乎要一整天才抵達地球，抵達時極為微弱，需要深空網路巨大的 70 公尺天線接收。沒有其他機器走得更遠，也沒有在如此遙遠的地方工作更久。

研發歷程

1960 年代末期，工程師發現罕見機會：外行星排列適合讓單艘太空船連續進行重力助推，展開每 176 年才可能一次的「大巡遊」。預算刪減使宏大計畫縮為兩艘以木星、土星為目標的探測器，由噴射推進實驗室製造，1977 年搭 Titan IIIE-Centaur 發射。

Voyager 2 實際先於 8 月 20 日出發；Voyager 1 在 9 月 5 日以較快軌跡接續，並在小行星帶超越姊妹探測器，因此採用這個編號。每艘攜帶一張黃金唱片，鍍金銅片內含 115 張影像、55 種語言問候與 90 分鐘音樂，由 Carl Sagan 領導的委員會挑選，向任何可能發現它的人傳達訊息。

Voyager 1 航線針對近距離觀察土星衛星 Titan 而最佳化，這項選擇使它向上飛離行星軌道平面。天王星與海王星留給 Voyager 2，Voyager 1 則走上通往恆星的出口。

設計與能力

Voyager 1 以直徑 3.7 公尺、必須持續朝向地球的碟形天線為核心。3 具放射性同位素熱電產生器，把鈽-238 衰變熱轉為電力，發射時約產生 470 W，之後每年減少約 4 W，因此數十年來儀器陸續關閉。截至 2025 年，仍有少數粒子與場感測器傳回資料，相機則早在 1990 年停用。

機載電腦總記憶體約 69 KB，比一張手機照片還小，卻能從數十億公里外重新編寫程式。16 具小型聯胺推進器保持天線方向；2017 年工程師啟動一組閒置 37 年的備用推進器，仍完美運作。

一旦出問題，處理格外困難。2023 年末，一枚損壞的記憶體晶片使所有科學資料變成亂碼，JPL 工程師花數月將程式碼移到故障區域之外，直到 2024 年中恢復正常傳輸。

重要任務

1979 年 3 月飛越木星時，Voyager 1 拍到 Io 上噴發的火山，是首次在地球以外看到活火山，也拍到木星微弱環帶與旋轉風暴細節。1980 年 11 月在土星附近穿越環帶周邊並近掠 Titan，揭示其被厚橘色霾層包覆的樣貌，之後軌跡永久轉離行星。

1990 年 2 月 14 日，在 Sagan 推動下，它將相機轉回拍攝太陽系全家福，其中地球只占不到一個像素的「暗淡藍點」影像最著名；之後相機永久關閉。2012 年 8 月 25 日，儀器記錄到星際空間電漿，成為人類首個進入恆星之間空間的機器。

常見問題

Voyager 1 有多遠？

截至 2025 年超過 240 億 km，也就是超過 165 天文單位，每一天文單位約為地日距離。光速無線電訊號單程幾乎需要一整天，因此一問一答約需 2 天。Voyager 1 每天又增加約 150 萬 km 的距離。

將近五十年後為何仍能工作？

靠的是耐用的 1970 年代工程、備援，以及嚴格分配電力。鈽發電機每年約少 4 W，NASA 因此逐一關閉儀器與加熱器，保住最必要設備。工程師預期至少一件儀器能產生科學資料至 2020 年代末期，之後電力才會過低。

黃金唱片是什麼？

固定在太空船側面的 12 英吋鍍金銅製留聲唱片，收錄 115 張編碼影像、55 種語言問候、地球聲音，以及從 Bach 到 Chuck Berry 的 90 分鐘音樂。封面刻有播放方式，並以脈衝星標示太陽位置。預期可保持可讀狀態十億年以上。

Voyager 1 會抵達其他恆星嗎？

那需要幾乎難以想像的時間。太空非常空曠，首次值得注意的交會，是約 40,000 年後從 Gliese 445 約 1.6 光年處通過。在那之前，發射機早已沉默，Voyager 1 將作為二十世紀地球的無聲遺物，持續繞行銀河。