20世纪人类经历了两次世界大战，后来还被冷战的阴影所笼罩。这也使得军事、航天技术得到了蓬勃的发展。在人类航天领域，两枚无人探测器旅行者号从上世纪70年代发射，至今已经43年零3月，它仍然还在运转，而且正在尽可能地突破人类的探索边际。
截止于笔者写文章时，旅行者一号已经距离地球152.25个天文单位，也就是227.766亿公里，它也成为了距离地球最远的人类探测器。
要知道旅行者号可不是纯粹走直线，它在整个旅程过程中还实现了几次变轨。那么问题来了，科学家是如何和距离我们如此遥远的旅行者号进行联系，并且操控它的轨迹的呢？
旅行者一号的“能量来源”
我们以旅行者一号为例。旅行者一号是在1977年9月5号发射升空。它们的主要任务是探索太阳系内的木星、土星以及它们的卫星。在1980年前后，旅行者一号已经完成了它的主要任务，并且提供了木星、土星及其卫星的详细照片。1990年前后，旅行者一号又到访了天王星和海王星，并且在距今地球64亿公里处，给太阳系的各个行星拍摄了照片，其中拍摄地球的这张照片还被成为暗淡蓝点，地球在其中只有0.12个像素点的大小。
由于水星距离太阳太近，以及火星亮度不够，导致这两个行星没有拍摄成功。剩余的行星都进行了拍摄，并且被科学家绘制成了一张太阳系的太阳系全家福。
旅行者一号之所以可以离开地球这么遥远，并不是一开始发射时就给到了如此巨大的速度。要知道，旅行者一号的速度已经达到了第三宇宙速度，这意味着它的速度可以使它离开太阳。
科学家为旅行者一号配备了三块钚元素制成的放射性同位素热电机，以此来作为动力来源。除了放射性同位素热电机之外，旅行者一号上配置了太阳能电池板。
放射性同位素热电机和太阳能电池板就是旅行者1号被发射之后，唯一能够依靠的能量来源，旅行者一号上包括通信设备在内的10多个科研设备都是依靠它们来供电。
旅行者一号在被送入太空后，由于科学家已经提前计算好，选好了轨道。于是，它先后利用了各个行星的引力来给自己加速，以此来达到第三宇宙速度，原理也就是引力弹弓效应。
再加上太空中是相对空旷的，接近于完全真空。因此，旅行者一号并不会遇到巨大的阻力，速度也就不会发生锐减，而可以一直飞行。
即便是解决了动力的问题，可是科学家是如何与其通信和操控的呢？
如何通信呢？
要了解这个问题，我们要搞清楚通信的本质。说白了，人类的通信主要依靠的是电磁波的传递。比如，我们要看到一个东西，是物体本身发光，或者物体可以发射光，光进入到我们的眼睛，眼睛通过神经系统信号传递给大脑，我们才看到了物体，而光正是一种电磁波。
我们要操控旅行者1号，或者与其通信，说白了就是电磁波来回地传递。科学家通过把声音、文字、数据和图像的信号编制成各种无线通信信号，然后将其传递给旅行者1号，旅行者一号有一套解码的程序，会解读这个无信通信信号，并且通过同样的办法把相应的信息传递回到地球。旅行者一号用来接收和传递信号的设备是一个直径3.7米的抛物面天线高增益天线。
不过，旅行者1号把信号从传递回地球后，会遇到一个比较大的问题，那就是如何进行接收。毕竟地球实在太大了，地球大气本身对于电磁波信号也有干扰，并且地球一直在高速移动，这无形之中增加了接收信号的难度。因此，科学家想到的办法是建立一个深空探测的通信网络，这也就是美国的深空测控网。科学家在地球上设置了三个深空网络站，以此来进行发送和接收无线电波。这三个深空网络站分别设置在美国的加州，西班牙的马德里以及澳大利亚的堪培拉。不仅如此，科学家还采用了特殊的频道，比如：深空网络站发射的信号是2.1 GHz，而旅行者一号发射到地球的信号选用的则是2.3 GHz或8.4 GHz。
由于旅行者1号的通信系统是依靠热电机来供电，而热电机目前已经超过了最初的设计寿命。科学家认为2036年之前，热电机都会有足够的电量保持旅行者1号与地球的联系。而2036年后，电量将会被完全耗尽，届时我们将失去与旅行者一号的联系，而它也将继续保持飞行的状态，并向着银河的中心飞去。
