在人类探索宇宙的征程中，美国凭借其深厚的航天底蕴，始终占据着重要地位。尽管近年来在登月和月球基地建设等方面面临来自其他国家的有力竞争，但美国在深空探测领域的领先优势依然显著，尤其是旅行者1号探测器，堪称人类航天史上的传奇。
旅行者1号于1977年9月5日发射升空，至今已在宇宙中飞行了48年。它堪称幸运儿，赶上了176年一遇的行星几何排列，借助引力弹弓效应，不仅近距离拜访了木星、土星、天王星和海王星，还借助这些行星的引力实现了加速，从而能够更快速地穿梭于宇宙空间，朝着太阳系边界进发。
2012年，旅行者1号创造了历史，它穿越了日球层，成为首个“飞出太阳系”的人类探测器。日球层是太阳磁场与宇宙辐射达到平衡的区域，飞出这里意味着旅行者1号受到的太空辐射将主要由宇宙主导，太阳辐射的影响逐渐减弱。此后，它并未停下探索的脚步，继续向宇宙深空迈进。
按照目前的飞行速度，预计在2026年11月，旅行者1号与地球的距离将达到约259亿公里，光从地球传播到该探测器需要整整1天时间。届时，它将成为人类历史上首个飞行距离达到“1光日”的航天器，再次书写人类科技的辉煌篇章。然而，这也意味着人类与它的通信将面临更大挑战。若向它发送指令，信号往返需要2天时间，因此任何操作都需提前规划。
为了确保与如此遥远的探测器保持通信，美国宇航局采取了一系列先进技术。旅行者1号配备了直径达3.66米的高增益天线，能够有效将信号传输回地球。在地面，美国宇航局在加州金石、西班牙马德里和澳大利亚堪培拉分别建立了深空站系统，形成深空网。这三个深空站分布在世界不同角落，保证24小时都能对准探测器，防止信号中断。它们使用最大直径达70米的全可动抛物面高增益反射天线，使旅行者1号的信号强度达到手机可接收最弱信号的1/10万。
尽管信号极其微弱，但美国宇航局通过超导效应技术，实现了超高灵敏度和极低噪音的信号接收，再利用特殊设备将信号放大，成功还原旅行者1号的原始信号。航天器的姿态控制也至关重要。在如此遥远的距离下，高增益天线角度的微小偏差都会导致信号严重偏移。例如，2023年7月，美国宇航局向旅行者2号发送的指令出现错误，导致其天线偏了2°，瞬间失联。好在后续通过新指令校准天线，才恢复联系。
然而，旅行者1号面临的核心问题之一是能源供应。由于无法在太空中充电，也无法依赖太阳能，它只能依靠美国宇航局安装的核电池供能。核能虽有效，但也有极限。作为人类历史上连续运行时间最长的航天器之一，旅行者1号的系统已连续运行超过40万个小时，核电池的能源已接近耗尽。美国宇航局曾预计其可能在2025年停止工作，但通过关闭大部分功能，仅保留基本系统，旅行者1号得以勉强继续运行。根据计算，它有望在2026年11月保持开机状态，甚至可能延续到2027年，迎来发射50周年。
一旦能源耗尽，旅行者1号将与人类彻底失联，孤独地在宇宙中穿梭。目前，它的速度已超越第三宇宙速度，注定将摆脱太阳系，飞向未知的深空。若旅行者1号和2号相继失联，人类在太阳系外围的探测器将仅剩新地平线号。与此同时，中国也公布了探索太阳系外围的计划，目标是在2049年将探测器送至100个天文单位以外，但目前相关计划尚未实施。尽管中国航天科技发展迅速，但在深空探测领域仍与美国存在较大差距，需加快追赶步伐。
