人類最遠人造物內核電池半衰期87.7年，為何48年後就沒電了？

要問世界上最遠人造物是誰？相信不少人嘴裡會吐出5個字：旅，行，者，1，號，不論是10年前，還是現在，旅行者1無疑是人類最遠人造物，2012年就已經步入181億公里外星際介質，從噴氣推進實驗室(JPL）航海家頁面實時數據顯示，旅行者1與太陽直線距離達到224.51億公里，這個數字每秒鐘刷新一次，因為旅行者1以16.9995千米/秒恆定速度向外飛去。

224.51億公里有多遠你清楚嗎？相當於150個天文單位（AU），每個單位等於地球與太陽的平均距離。從此刻算起，一縷陽光從太陽表面飛向旅行者1，也要等到20小時44分鐘29秒後，旅行者1才能接收得到，同理，人類通過地面深空網路無線電向旅行者1發送控制指令，要等到20小時後旅行者1才會反應，人類要確認旅行者1是否成功執行指令，要等待約40個小時。

在星際介質中，光線照度與距離成反比，陽光在經過20小時衰減後抵達旅行者1，光照已變得十分微弱。若站在旅行者1上以肉眼觀看太陽，直徑139萬千米的太陽縮放成只有筆尖那麼大小，幾乎成為了星星，因此旅行者1現在所在空間要用「漆黑」來形容，比地球夜晚還要黑暗得多，在這種環境中，用太陽能面板來獲得電力顯然行不通，因此旅行者1使用RTG核電池。

說起核電池，人們通常會聯想到核電站，以原子核裂變或聚變能量來獲得巨大電力，但RTG核電池原理並不是這樣，它是通過放射性元素的長期輻射來得到穩定電力。旅行者1照片顯示，它的吊臂上有三個圓柱狀物體，它們是三節RTG核電池，RTG核電池實際上是放射性同位素熱電發生器（RTG），每個RTG裡面存放24個鈈238氧化球。

鈈238是一種用人工方法製成的放射性元素，半衰期為87.7年，RTG核電池外殼是硅鍺熱電偶，能將鈈238輻射能量轉換成電力，1977年9月5日，旅行者1成功發射當天，RTG核電池能提供470瓦電力。因為有了三節RTG核電池，才讓旅行者1在過去43年中一直跟地球人類保持密切聯繫，送回大量寶貴數據，比如太陽系全家福照片，太陽磁泡形狀，星際介質宇宙射線強度等。

不過，RTG核電池並不能提供永久電力，科學家預計2025年後就沒電了，為何RTG核電池只使用48年就沒有電了？要知道半衰期為87.7年，每過去87.7年，鈈238就會減少一半，提供能量也跟著減半，也就是說要等到2064年，RTG核電池能量才減半。按理說，到2025年，RTG核電池至少能夠提供最初電力7成，即329瓦。

但實際情況並不是這樣，實際電力要比理論電力低得多，由於電力快速衰退，旅行者1從2007年開始陸續關閉科學儀器來節省電力，2007年關閉等離子子系統（PLS），2008年關閉行星射電天文學（PRA），2016年關閉紫外光譜儀（UVS），2018年關閉數據磁帶記錄器（DTR），2019年關閉陀螺儀。截止2020年8月7日，旅行者1上10大科學探測儀器已經關閉了6個，Nasa科學家預計，2025年關閉所有科學儀器。

電力快速衰退原因出在RTG核電池外殼硅鍺熱電偶上，硅鍺熱電偶是一個能將熱能轉化為電能的設備，隨著時間的流逝，熱電偶本身慢慢老化，將熱能轉化電能效率變低，另一個原因是熱電偶接頭因老化導致接觸不良問題，傳熱效果變差，電力供應自然受到影響。2025年後，旅行者1成為一個不受控制的人造物，流浪在星際介質中，如果是朝4.2光年外的比鄰星飛去，要73775年後才能抵達，7萬年後地球是什麼樣子，沒人能想像得到。有趣的科學探索內容請關注唯一微信公眾號：有趣探索

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