为什么美国国家航空航天局（NASA）最近关闭了旅行者1号的低能带电粒子探测器？

NASA关闭低能带电粒子探测器是为了节省该航天器日益减少的电力供应。随着其钚核燃料电池的衰变，探测器面临欠压风险，这可能会触发不可逆的自动保护模式。通过牺牲这一特定硬件，工程师们能够维持核心平台并确保其余科学仪器还能运行几年，从而推迟在寒冷的星际空间中彻底因热量耗尽而停摆的命运。

导致旅行者1号最终任务终止的主要原因是什么？

任务的终结是由其放射性同位素热电机（RTG）的物理特性所决定的，随着钚燃料的衰变，热量和电力输出会随时间下降。目前的预测显示，到2030年代初，功率水平将降至维持无线电发射机运行所需的最低瓦数以下。与机械故障不同，探测器将单纯是因为缺乏热量和电力而导致无法与地球通信。

管理旅行者1号需要一种被称为“数字考古”的过程，涉及查阅存档的纸质手册，并咨询熟悉这些老式硬件的退休工程师。由于航天器远在数十亿英里之外，无线电信号往返一次需要近两天时间。现代团队必须仔细平衡电力负载，以防止肼燃料管冻结，同时避免触发遗留的故障保护系统。

在关闭低能带电粒子探测器后，旅行者1号目前仅剩下两台处于活跃状态的科学仪器。这些剩余的传感器致力于测量磁场并监听星际介质中的等离子体波。NASA之所以保留这些特定的仪器，是因为它们能提供维持任务运行所需的基本数据，同时最大限度地减少航天器电力系统的负载。

为了弄清楚一台目前以每小时 38,000 英里速度飞行的计算机是如何进行内存寻址的，现代航天工程师们不得不翻找存档的纸质手册，并打电话向已退休的同事求助。当他们最终确定一条指令时，单次无线电信号往返需要近两天时间才能完成。这已不再是深空探测，而是远程数字考古。

在 NASA 的 Jet Propulsion Laboratory，目前的迫切威胁并非数据丢失，而是欠压故障保护系统的启动。随着 Voyager 1 的钚电源不断衰减，容错余量正在消失。如果航天器的电压降至临界阈值以下，它会触发一种自动生存模式，而这种模式在地球上几乎无法逆转。

为了避免这种“热死亡”，工程师们实际上已经启动了一项受控的“饥饿疗法”。NASA 已经关闭了探测器的低能带电粒子（LECP）仪器，牺牲功能性硬件来维持核心平台的生存。

JPL 的 Voyager 任务经理 Kareem Badaruddin 将这次关闭称为“目前可用的最佳方案”。这对于任何管理遗留系统的人来说都是一种残酷的算计：你以牺牲载荷为代价，直接保全了平台。

没有任何公关辞令可以改变钚衰减的物理规律。Voyager 1 目前仅剩下两台可运行的科学仪器，一台用于监听等离子体波，另一台用于测量磁场。它们之所以仍保持在线，仅仅是因为它们构成了维持任务运营成本所需的最低限度数据流。

如果最后这些传感器也被关闭，这台 700 公斤重的探测器将几乎变成一座沉默的纪念碑。在那之前，工程师们正在进行一场高风险的电力管理博弈，在防止肼燃料推进剂管线冻结所需的热量，与老式计算机的电力负载之间寻找平衡。

在日光层中挣扎求生的硬件与现代晶圆厂生产的硅片之间，存在着鲜明的对比。现代半导体供应链主要针对消费电子产品两年一次的更新周期进行了高度优化，而非为了在真空中运行半个世纪而设计。

目前受欧洲工业政策补贴的氮化镓和碳化硅芯片提供了巨大的能效提升。然而，它们在面对经常导致逻辑门异常的深空宇宙辐射时的生存能力，目前仍仅处于理论预测阶段。

Voyager 20 世纪 70 年代的真空密封、抗辐射架构是在一套完全不同的假设下构建的。尽管我们今天制造组件的速度要快得多，但供应链已不再旨在生产预期能承受数十年持续放射性轰击的定制硬件。

停用 LECP 仪器是一种分流措施，可能为 Voyager 1 争取到额外五到七年的运行寿命。到 2030 年代初，探测器放射性同位素热电发生器的输出功率将不可避免地降至驱动发射机所需的瓦数以下。

当 Voyager 1 最终陷入沉寂时，原因将不会是灾难性的机械故障。它仅仅是耗尽了热量。随着 LECP 仪器缓慢冷却至星际空间的周围温度，这项任务距离其最终状态又近了一步。

我们制造了一台比设计其蓝图的工程师寿命更长的机器。现在，主要的挑战是如何找到足够的电力，让它能够发送最后一声告别。