朱諾木星探測器通過什麼方式發送信號到地球的？

朱諾木星探測器8月6日凌晨發射升空，我一直很好奇，像火星探測器，木星探測器他們離地球這麼遠，是通過什麼方式或介質把信號送回地球呢？聽說美國九十年代發射的向外星人問好的飛行器現在早已飛離太陽系了，但是還能往地球傳送信號，太神奇了，美國人是如何辦到的？

像 Juno，Voyager1 這樣的深空探測器通過 High Gain 天線與 NASA 的 Deep Space Network 進行通信，DSN 再把信號轉發到任務的管理單位，如 JPL。探測器的發射功率通常在 20 瓦左右，DSN 天線的發射功率根據探測器的距離遠近在 16 瓦到 400 千瓦之間。DSN 主要工作在兩個微波頻段，分別是 2GHz 左右的 S 波段和 7GHz 左右的 X 波段。

DSN 結合了多種技術來拾取探測器極其微弱的信號。首先，使用更高的頻率，如 X 波段。在一些任務中 NASA 嘗試了使用頻率更高的 Ka 波段來增強信號接受質量。其次，提高接收系統的靈敏度。有兩個辦法，一是增大天線的尺寸，DSN 目前直徑最大的天線為 70 米。 二是使用抗噪能力更好的信號放大器，DSN 的信號處理有兩級，最關鍵部分的是前置放大中的 MASER 模塊，MASER 的核心是一塊合成紅寶石水晶，置在強磁場中，通過液氦降溫到絕對零度附近。第三項技術是使用錯誤糾正代碼。

由於波長較長，無線電信號在空間傳播中擴散較快。如一個發自火星的 Ka 波段信號抵達地球時的信號範圍將超過地球直徑，使單位面積能量下降嚴重。目前地球火星間最快鏈路是 6Mbps，將來肯定不夠用，雖然功率更強的火星軌道器可以解決，但造價隨之飆升。如何不增加造價，又能上百倍提升傳輸速率？Voyager1 目前和地球間的通訊不到 1.4kbps，今後的深空探測器要搭載解析度超高的相機和感測器，這樣的速率無法適應，於是科學家想到了波長短上幾個數量級的激光。同樣從火星發往地球，激光的能量覆蓋面積僅相當於美國的一小部分。

tl;dr : 用無線電。

空間探測器是通過無線電的方式將數據和信號反饋給地面測控站的，經過解碼和後期處理後得到數據、高解析度圖片等內容。此外，還有一種返回式空間探測器，如日本的「隼鳥號」，可以將採集到的小行星物質樣本送回地球。絕大多數空間探測器都是不可回收的。

上世紀1977年8月20日和9月5日， 美國先後發射的旅行者2號和1號探測器，使用的是三塊同位素溫差發電機，預計壽命在2020年左右。由於信號太過微弱，實際上NASA已經放棄了與它們之間的通訊聯繫，不過探測器仍然在傳回信號。

NASA旅行者探測器的過往周報，請參考：
http://voyager.jpl.nasa.gov/mission/weekly-reports/

八卦：NASA和樂高公司合作，為朱諾探測器特製了三個樂高人物：朱庇特、朱諾和伽利略。朱諾探測器在完成任務後將帶著這三個樂高小人物墜毀在木星（朱庇特）表面。