Štyridsaťšesť rokov v hlbokom vesmíre si vybralo svoju daň na dvojčke kozmickej lode Voyager NASA. Niekedy ich staré počítače robia mätúce veci, ich disky sa opotrebujú a palivové potrubia sa upchajú. Približne polovica ich vedeckých prístrojov už nezobrazuje údaje a úroveň ich výkonu klesá.

Úbohý tím inžinierov a vedcov pracujúcich na programe Voyager v laboratóriu Jet Propulsion Laboratory NASA však podniká kroky na vyžmýkanie každého kúska života z jediných dvoch kozmických lodí lietajúcich v medzihviezdnom priestore, obrovského množstva zriedeného plynu mimo vplyvu vesmíru. . Slnečné vetry slnka.

„Toto sú opatrenia, ktoré sa snažíme prijať, aby sme predĺžili životnosť misie,“ povedala Susan Doddová, projektová manažérka Voyageru v JPL, v rozhovore pre Ars.

Prístroje Voyageru študujú kozmické dráhy, magnetické pole a plazmové prostredie v medzihviezdnom priestore. Už sa nefotia. Obe sondy cestovali za heliosféru, kde častice vyžarované Slnkom prúdia do medzihviezdneho prostredia.

„Tieto dve kozmické lode sú stále funkčné, stále poskytujú jedinečne cenné vedecké údaje a každý ďalší deň, ktorý získavame, je požehnaním,“ povedal Dodd.

Inžinieri kozmických lodí však majú radi redundanciu, ale už nemajú taký luxus ako zálohy na palube Voyageru. To znamená, že v ktorejkoľvek časti kozmickej lode by zlyhanie jednej časti mohlo misiu zastaviť.

„Všetko na oboch kozmických lodiach je jeden reťazec,“ povedal Dodd. „Už tu nie sú žiadne možnosti zálohovania. V niektorých prípadoch sme veci vypli, aby sme šetrili energiu, len aby sme zariadenia udržali v chode.“

Riešte problémy zo vzdialenosti viac ako 12 miliárd míľ

Cez víkend plánovali pozemní kontrolóri JPL pripojiť softvérovú záplatu na Voyager 2. Je to test predtým, ako pozemný tím pošle rovnakú záplatu na Voyager 1, aby vyriešil problém s jedným z jeho palubných počítačov. Tento problém sa prvýkrát objavil v roku 2022, keď si inžinieri všimli, že počítač zodpovedný za navádzanie kozmickej lode Voyager 1 posielal skreslené správy o stave, aj keď fungoval normálne. Ukázalo sa, že počítač nejako vstúpil do nesprávneho režimu, Podľa NASA.

Manažéri chceli náplasť vyskúšať na Voyageri 2 a potom ju poslať na Voyager 1, ktorý odlieta zo Zeme, v medzihviezdnom priestore. Vďaka tomu sú pozorovania prostredia obklopujúceho Voyager 1 pre vedcov ešte cennejšie.

Medzitým inžinieri navrhli nový systém na ovládanie trysiek na oboch kozmických lodiach Voyager. Tieto malé raketové motory – spúšťané nezávisle – sú nevyhnutné na to, aby hlavná anténa na každej sonde smerovala k Zemi. V úzkych potrubiach, ktoré privádzajú hydrazínové palivo do trysiek, sa hromadia zvyšky hnacej látky. NASA hovorí, že nahromadenie sa v niektorých líniách „stalo významným“, takže inžinieri poslali kozmickej lodi v posledných týždňoch nové príkazy, aby umožnili sondám otáčať sa o niečo viac v každom smere pred spustením trysiek.

To spôsobí, že kozmická loď bude vykonávať menej a dlhšie štarty, z ktorých každý zvyšuje zvyšky v palivovom potrubí. Nevýhodou tejto zmeny je, že vedecké údaje odoslané späť na Zem sa môžu niekedy stratiť, ale časom pozemný tím dospel k záveru, že plán umožní Voyagerom vrátiť viac údajov v priebehu času, uviedla NASA.

S týmito krokmi inžinieri očakávajú, že prívodné palivové rúrky sa úplne neupchajú najmenej ďalších päť rokov a „možno oveľa dlhšie“, uviedla NASA. Existujú aj ďalšie veci, ktoré sa môžu inžinieri pokúsiť predĺžiť životnosť trysiek.

„V tomto bode misie čelí inžiniersky tím mnohým výzvam, na ktoré nemáme návod,“ uviedla vo vyhlásení Linda Spilker, vedkyňa projektu Voyager z JPL. „Ale stále prichádzajú s kreatívnymi riešeniami.“

Dodd povedal Arsovi, že problém s pohonom je pravdepodobne najvážnejším problémom, ktorému čelí kozmická loď Voyager. V roku 2017 začali inžinieri konvertovať sondy Voyager na záložnú súpravu pohonných zariadení po tom, čo ich primárne prúdové rakety vykazovali známky poškodenia. Obe vozidlá teraz jazdia na plne redundantný pohon, aby kontrolovali svoj smer, no zostalo im dostatok paliva na ďalších 10 až 15 rokov.

Sondy Voyager boli vypustené s odstupom dvoch týždňov v roku 1977 a vybrali sa rôznymi cestami mimo slnečnej sústavy. Voyager 1 preletel okolo Jupitera a Saturnu, potom sa rýchlejšie dostal do medzihviezdneho priestoru, zatiaľ čo Voyager 2 sa na svojej vonkajšej ceste stretol s Jupiterom, Saturnom, Uránom a Neptúnom.

Obe kozmické lode sú poháňané jadrovými batériami, ktoré premieňajú teplo vznikajúce pri rozpade plutónia na elektrinu. Podľa Dodda generujú o niečo menej energie každý rok, pokles o 4 watty za rok, a nakoniec nevyrobia dostatok elektriny pre dôležité systémy kozmických lodí. Koncom tohto desaťročia úradníci predpokladajú scenár, v ktorom budú musieť jeden po druhom vyradiť z prevádzky vedecké prístroje Voyageru.

Ale vo všeobecnosti je situácia s mocou stabilná a predvídateľná. Začiatkom tohto roka inžinieri obišli regulátor napätia Voyageru 2, aby umožnili kozmickej lodi čerpať viac energie. Rozhodnutie znamená, že pozemní kontrolóri nebudú musieť deaktivovať jeden z piatich zostávajúcich vedeckých prístrojov Voyageru 2 do roku 2026, po tom, čo predtým očakávali, že jeden prístroj bude deaktivovaný tento rok. Pozemné tímy urobia to isté s Voyagerom 1, ktorý má iba štyri aktívne prístroje, a teda spotrebuje menej energie, povedal Dodd.

Ak sa len pozriete na energetickú situáciu, Voyagery by mali vydržať do roku 2030 a možno o niečo dlhšie, kým rozpad zdroja plutónia prinúti NASA vypnúť všetky svoje vedecké prístroje.

„Vysielač spotrebuje asi 200 wattov energie, takže keď dosiahneme túto úroveň výkonu, bude to koniec misie,“ povedal Dodd.

Aj keď prestanú fungovať, Voyagery NASA budú naďalej dosahovať hviezdy.

„Veľa vecí sa môže pokaziť, kým sa vybije energia,“ povedala Arsovi. „Práve keď sa objavil tento problém s pohonom, môže nastať množstvo ďalších problémov, ktoré môžu spôsobiť zlyhanie misie.“

Vzhľadom na ich vzdialenosti môžu Voyagery komunikovať iba cez najväčšie 230-stopové (70 m) parabolické antény v sieti NASA Deep Space Network, alebo spojením niekoľkých menších antén, aby detekovali slabé signály prichádzajúce z kozmickej lode. Voyager 1 je V súčasnosti sa nachádza Nachádza sa viac ako 24 miliárd kilometrov od Zeme, čo je asi štyrikrát viac ako je priemerná vzdialenosť Pluta. Voyager 2 je vzdialený niekoľko miliárd míľ.

NASA stále denne komunikuje s Voyagerom, povedal Dodd. Všetko však robí malý tím asi tucta zamestnancov „ekvivalentu na plný úväzok“, z ktorých sa len asi polovica naplno venuje Voyageru. Iní zdieľajú svoj čas s inými projektmi NASA.

Po 46 rokoch vo vesmíre sú Voyagery najdlhšou misiou NASA a skutočnosť, že dosiahli takú dlhú životnosť, aby preskúmali vonkajšie oblasti slnečnej sústavy, robí ich úspechy ešte pôsobivejšími.

„Prekonali veľa problémov a inžinieri boli veľmi inteligentní pri prekonávaní týchto problémov,“ povedal Dodd. „Myslím si, že sa teraz sústredíme na 50 ľudí a na čo najväčšiu párty.“