孤独地飞了44年！为何231。45亿公里远的飞船还有电？用了黑科技

　　美国打算2030年进行火星移民，在火星上建造一座万人城市，中俄计划2030年在月球建造永久基地，随着人类对外太空的不断探索，我们很快就要进入梦幻的地外世界了，科幻大片中的场景很可能就要变成现实了，人类即将成为多行星物种。
　　驾驶着一艘接近光速的星际飞船，遨游在黑暗的星辰大海中，坐在视野开阔的观景 舷窗前，一边  品尝 着美味的  太空食品，一边看着不断缩小的太阳和地球，以及那些向后方飞速掠去的小天体，你的心中一定会升起莫名的孤独感。
　　遨游星辰大海确实很孤独！美国上个世纪发射的一艘旧飞船，就在外太空孤独地飞行了44年零一个月，它就是著名的旅行者1号，根据美国宇航局数据显示，现在的旅行者1号与地球的直线距离达到了231.45亿公里，不断地刷新距离记录。
　　即便是如此遥远，旅行者1号还在继续飞行，每秒要飞17公里，17公里人走路需要3个多小时，开车需要20多分钟，就算是飞机也需要1分钟，但是旅行者1号一秒就轻松飞过去了，不得不说，太空飞行就是快，比地面移动起来快多了。
　　或许有人感到很诧异，汽车一箱油只能开十几个小时，旅行者1号居然能飞44年，这是装了多少油啊！其实太空飞行根本就不费油，尤其是几乎没有引力的星际空间，匀速飞行起来根本上就不需要任何能量，地球就在匀速移动，也没用燃料。
　　太空飞行虽然不需要燃料，但是需要电力，没有电力旅行者1号上的所有电子仪器又无法启动，科学设备无法获得科学数据，通讯设备无法与地球上深空网络取得联系，我们也就无法得知旅行者1号究竟去了哪里。
　　航天器电力不是一件很简单的事情吗？随便安装几个太阳翼就解决了，将太阳能转化为电能，就像国际空间站太阳翼一样，就像天和核心舱太阳翼一样，但我们忽视了一个问题，太阳系外的星际空间几乎没有光，太阳翼又有什么用？
　　既然太阳翼没有用，为什么旅行者1号还有电，因为旅行者1号使用了一种黑科技-三节核电池，最大输出电力470瓦，准确来说，这是三个 放射性同位素热电发电机(RTG)，每一个RTG里面放有24个压制而成的钚-238 球，这可不是一般的金属球，而是一种非常强大的 放射性物质。
　　钚-238（Pu-238） 看起来就像是一块红色的 木炭一样，通过放射α、  β等粒子 而不断地释放能量，1克钚-238就能产生0.57瓦能量，放射性同位素热电发电机(RTG) 将钚-238释放出的能量 转化为电能，但是热电转化并不变，转化率不超过20%。
　　钚-238 半衰期周期为87.7年，也就是说87.7年之后，RTG内的钚-238质量减少一半， 按理说，只要同位素热电发电机(RTG)质量足够好，可以用到87.7年，即2064年， 电力减少到230瓦，230瓦电力旅行者1号还可以继续飞行。
　　但是， 同位素热电发电机(RTG)内部的热偶材料老化，加速电力的减少，也就是说热电转化率越来越少，虽然现在才过去44年，但是RTG提供电力已经低于200 瓦了，为了节省电力，给几个必要仪器供电，旅行者1号先后关闭了6种科学设备。
　　1980年1月29日关闭了光偏仪子系统 (PPS)，1990年2月14日，60亿公里外的旅行者1号拍摄了最后一张照片-太阳系全家福，显示了渺小的地球， 64万个单独像素，地球只占了12个像素，  随后永久关闭了影像科学子系统 (ISS)。
　　1998年6月3日关闭红外干涉光谱仪和辐射计 (IRIS)，2007年2月1日关闭了等离子体科学 (PLS)，2008年1月15日关闭了行星射电天文学 (PRA)，2016年4月19日关闭了紫外光谱仪 (UVS)，现在还剩4种设备没有关闭，宇宙射线子系统 (CRS)，低能带电粒子 (LECP)，磁力计 (MAG)，等离子波子系统 (PWS)。
　　但是，随着电力的持续减少，这四种还在使用的科学设备只怕也支持不了多久了，在未来4年之内将全部关闭，因为 放射性同位素热电发电机内的热偶材料正在加速老化， 美国宇航局预测，2025年左右，电力将耗尽，旅行者1号将会永远失去联系。
　　但是这不会改变旅行者1号的飞行方向和飞行速度，旅行者1号最终会飞向哪里呢，一，有可能跟访问太阳系的星际来客奥陌陌一样，受星系引力的影响，对其他星系进行访问，然后快速离开，也有可能被其他星系引力捕捉，成为星系中的一员。 有趣的科学探索内容请关注唯一微信公众号：有趣探索