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“旅行者”号是由美国喷气推进实验室负责设计和研制的行星探测飞船。当时，一起研制了两艘，命名为“旅行者-1”号和“旅行者-2”号。二者的外貌完全相同，结构也不无二致，携带的探测仪器也都一样精致科学。“旅行者”号的主舱是个环状棱柱体，舱内存贮着推进剂燃料和电子设备，两侧伸出的两个支架安装着12种科学仪器，这些仪器按其性能分为三类：第一类是摄像设备，主要包括广角和窄角电视摄像机各一架、红外线干涉频谱仪和紫外线分光计各一台，以及偏振计等；第二类是空间环境探测设备，包括宇宙线和等离子体探测器，以及磁强计等；

第三类是行星射电天文接收机、通信发射机、传真机和鞭状天线，用来研究行星及其卫星的大气特点等。飞船主体部分装着16台小型火箭发动机，用以调整飞船的飞行轨道和航行方向，它们的体重是825公斤，由6.5万件零件组成，是十分精密而灵巧的动力设备。飞船的通信联络主要靠一个位于主舱头部对地球定向的大型抛物面高增益定向天线，直径达3.65米，通过它来与地球指挥中心保持联系，一方面接收来自地球的指令，另一方面又可向指挥中心发回探测所得的视频和数字信息。

还有检测行星电波和等离子体波的天文学用天线。飞船上还安装着计算机指令系统、飞行数据处理和姿态控制系统等一整套自动化操纵系统，可以自动修正航向、航速和驾驶技术。飞船上还装有1500毫米焦距的望远镜窄角电视摄像机和200毫米焦距的广角电视摄像机，13米长的可伸缩杆和端部处装两台磁强计、宇宙射线和等离子体测量装置、姿控发动机、燃料贮箱、紫外线频谱仪、红外干涉频谱仪和散热器等。飞船的能源主要由放射性同位素原子能热电发电机提供。

由于“旅行者”要飞离太阳几十亿公里以外的行星际考察，太阳光很微弱，温度又低，一般的太阳能电池已不可能满足使用要求。电源燃料是利用钚239同位素衰变所释放的热能转变成电能的，这样就可保证为“旅行者”长期提供足够能源。这样的同位素发电机有3台，其中两台工作，一台备用，在飞船发射上天后几小时内，发电机的平均功率即可达到423瓦。而船载发射机所需功率约为8瓦，发电机功率损失为每年6～7瓦。

“旅行者”飞船的发射重量为2016公斤。飞船使用了许多特殊材料和特种构件，自适应、自保护性能很高，可以承受高温高压，外部坚固性也很好，“旅行者”的设计总寿命为10亿年。美国考虑到“旅行者”航行距离很远，为保证能与之保持联系，在地面通信系统上也采取了一些重要改装措施。

比如，“旅行者”飞离地球的距离将超过距离土星的两倍以上，而其传输信息的无线电波强度即将减弱1/4。为提高接收机灵敏度，美国NASA在1985年时就开始把位于澳大利亚堪培拉的64米天线与澳大利亚帕克斯天文台的64米天线联机工作，从而提高了整个太空跟踪网的接收能力。“旅行者”在太空探测中已取得了巨大成就，它们还将为寻找“外星人”继续对银河系进行探索，为人类探测宇宙的历史留下了不可磨灭的功绩。