NASA wyłącza kolejne instrumenty sond Voyager 1 i 2. Czy to przedłuży ich wyjątkową misję?
Wystrzelone w 1977 roku bliźniacze sondy Voyager 1 i 2 znajdują się daleko poza granicą heliopauzy i od lat operują w przestrzeni międzygwiezdnej. Czyni je to jedynymi dziełami ludzkich rąk poza granicami Układu Słonecznego. Ale sondom kończy się zasilanie. Inżynierowie NASA zdecydowali się wyłączyć dwa instrumenty Voyagerów w nadziei, że zaoszczędzona w ten sposób energia pozwoli pozostałym instrumentom działać jeszcze przez kilka miesięcy.
Spis treści:
– Voyagery są gwiazdami rocka w kosmosie od momentu ich wystrzelenia i chcemy, aby tak pozostało jak najdłużej. Jednak energia elektryczna sond jest na wyczerpaniu. Jeśli nie wyłączymy teraz żadnego instrumentu Voyagerów, prawdopodobnie będą one miały jeszcze tylko kilka miesięcy zasilania, zanim będziemy musieli ogłosić koniec misji – powiedziała Suzanne Dodd, kierująca projektem Voyagerów w Laboratorium Napędu Odrzutowego NASA (JPL).
Trzy z dziesięciu
Właśnie dlatego 25 lutego inżynierowie misji wyłączyli zdalnie eksperyment podsystemu promieniowania kosmicznego na pokładzie Voyagera 1 oraz wyłączą instrument niskoenergetycznych cząstek naładowanych Voyagera 2 24 marca. Na pokładzie każdego ze statków nadal będą działały trzy z pierwotnych dziesięciu instrumentów naukowych misji. Dzięki temu powinno udać się wydłużyć badania prowadzone przez sondy.
Przypomnijmy, że wystrzelone w 1977 roku sondy Voyager 1 i 2 polegają na radioizotopowych generatorach termoelektrycznych (RTG), które generują energię elektryczną z ciepła rozpadającego się plutonu. Każda z sond traci około 4 watów mocy każdego roku. Sondy zostały zaprojektowane na 5-letnią misję i na tyle miało wystarczyć ich zasilanie. Chociaż już wówczas zakładano, że misja może się przedłużyć, a według wyliczeń energii z rozpadu plutonu-238 powinno starczyć na ponad 30 lat pracy instrumentów badawczych sond. Jak widać w tym wypadku niedoszacowanie okazało się wyjątkowo przydatne. Po 48 latach Voyagery wciąż mają niewielką ilość energii i nadal kontaktują się z Ziemią.
Z pierwotnych 10 instrumentów naukowych sond pozostały tylko te, które zespół naukowy uznał za najistotniejsze dla badania heliosfery Układu Słonecznego, ochronnego bąbla wiatru słonecznego i pól magnetycznych wytwarzanych przez Słońce. Dodajmy, że Voyager 1 dotarł do krawędzi heliosfery i początku przestrzeni międzygwiezdnej w 2012 roku. Natomiast Voyager 2 osiągnął tę granicę w 2018 roku. Żaden inny statek kosmiczny stworzony przez człowieka nie operował w przestrzeni międzygwiezdnej.
Dodatkowy rok życia
Podsystem promieniowania kosmicznego, który został wyłączony na Voyagerze 1 w zeszłym tygodniu, to zestaw trzech teleskopów zaprojektowanych do badania promieni kosmicznych, w tym protonów z Galaktyki i Słońca. Dane z tych teleskopów pomogły zespołowi naukowemu ustalić m.in., kiedy i gdzie Voyager 1 opuścił heliosferę.
Natomiast zaplanowany do dezaktywacji jeszcze w tym miesiącu instrument Voyagera 2 do pomiaru niskoenergetycznych cząstek naładowanych mierzy różne jony, elektrony i promienie kosmiczne pochodzące z naszego Układu Słonecznego i Galaktyki. Instrument składa się z dwóch podsystemów: niskoenergetycznego teleskopu cząstek do szerszych pomiarów energii oraz niskoenergetycznego analizatora cząstek magnetosferycznych do bardziej ukierunkowanych badań magnetosfery.
Oba systemy wykorzystują obrotową platformę, dzięki czemu ich pole widzenia wynosi 360 stopni. Sama platforma jest zasilana silnikiem krokowym, który zapewnia 15,7-watowy impuls co 192 sekundy. Silnik został przetestowany do 500 tys. kroków – wystarczająco dużo, aby zagwarantować ciągłą pracę podczas przelotu misji obok Saturna, co miało miejsce w sierpniu 1980 roku dla Voyagera 2. Do czasu dezaktywacji na Voyagerze 2, silnik wykona ponad 8,5 miliona kroków!
Wzorowa inżynieria kosmiczna
– Sondy kosmiczne Voyager znacznie przekroczyły swoją pierwotną misję badania planet zewnętrznych. Wszystkie dodatkowe dane, które zebraliśmy od tego czasu, są nie tylko cenną wiedzą z zakresu heliofizyki, ale także świadectwem wzorowej inżynierii, która została zastosowana w Voyagerach. W końcu rozpoczęły badania niemal 50 lat temu i robią to do dziś – powiedział Patrick Koehn, naukowiec programu Voyager.
Inżynierowie misji chcą uniknąć wyłączania instrumentów naukowych tak długo, jak to możliwe. Wszystko dlatego, że dane naukowe zebrane przez bliźniacze sondy Voyager są wyjątkowe. Po wyłączeniu tych dwóch instrumentów, Voyagery powinny mieć wystarczającą moc do działania przez kolejny rok, zanim zespół będzie musiał wyłączyć inny instrument na obu statkach kosmicznych.
W tzw. międzyczasie Voyager 1 będzie nadal obsługiwał swój magnetometr i podsystem fal plazmowych. Niskoenergetyczny instrument cząstek naładowanych będzie działał do końca 2025 roku, ale zostanie wyłączony w przyszłym roku. Natomiast Voyager 2 będzie nadal obsługiwał swój magnetometr i instrumenty fal plazmowych w dającej się przewidzieć przyszłości. Podsystem promieniowania kosmicznego ma zostać wyłączony w 2026 roku.
Dzięki wdrożeniu tego planu oszczędzania energii, inżynierowie uważają, że obie sondy mogą mieć wystarczającą ilość energii elektrycznej, aby kontynuować pracę z co najmniej jednym instrumentem naukowym do 2030 roku! Voyager 1 i Voyager 2 pozostają najbardziej odległymi obiektami zbudowanymi przez człowieka. Voyager 1 znajduje się w odległości ponad 25 miliardów kilometrów, a Voyager 2 ponad 21 miliardów kilometrów od Ziemi. Przesłanie sygnału radiowego z Ziemi do Voyagera 1 zajmuje ponad 23 godziny, a do Voyagera 2 – 19,5 godziny.
Źródło: NASA
Nasza autorka
Ewelina Zambrzycka-Kościelnicka
Dziennikarka i redaktorka zajmująca się tematyką popularnonaukową. Związana z magazynami portali Gazeta.pl oraz Wp.pl. Współautorka książek „Człowiek istota kosmiczna”, „Kosmiczne wyzwania” i „Odważ się robić wielkie rzeczy”.