Sonda Voyager 2 dostała nowe życie. Ryzykowna operacja NASA zakończona sukcesem

Równo 49 lat temu, 20 sierpnia 1977 roku Voyager 2 wystartowała w swoje Grand Tour po Układzie Słonecznym. W tej chwili sonda znajduje się w przestrzeni międzygwiazdowej, 21 miliardów kilometrów od Ziemi, a jej zasilacz coraz bardziej słabnie. Jednak inżynierowie JPL NASA po raz kolejny pokazali swoją klasę i poprzez bardzo ryzykowną operację wygospodarowali dodatkową moc, która przedłuży życie Voyagera 2.

Big Bang, czyli Wielki Wybuch – taką nazwę nadano w Laboratorium Napędu Odrzutowego NASA (JPL) operacji, która pozwoliła na uzyskanie dodatkowej mocy do prowadzenia badań naukowych instrumentom sondy Voyager 2. Operacja polegała na jednoczesnym wyłączeniu niektórych urządzeń zasilanych elektrycznie i zastąpieniu ich rozwiązaniami zużywającymi mniej energii. Równocześnie należało zadbać o to, aby temperatura sondy pozostała wystarczająco wysoka do jej prawidłowego działania.

Niemal pół wieku nieustannej pracy

Przypomnijmy, że bliźniacze sondy Voyager 1 i 2 czerpią energię z radioizotopowych generatorów termoelektrycznych, czyli urządzeń przekształcających ciepło powstające w wyniku rozpadu plutonu w energię elektryczną. Ze względu na postępujący rozpad plutonu obie sondy tracą każdego roku około 4 watów mocy. Niemal pół wieku po ich wystrzeleniu rezerwy energetyczne statków skurczyły się do minimum, dlatego zespół misji musi oszczędzać energię, wyłączając urządzenia i systemy, które nie są niezbędne.

Każdy Voyager wystartował z identycznym zestawem 10 instrumentów naukowych. Do tej pory na obu sondach wyłączono już po 7 z 10. W przypadku Voyagera 2 najpierw wyłączono tzw. instrumenty planetarne. Po zakończeniu przelotów obok wielkich planet Układu Słonecznego, co miało miejsce już w latach 80. ubiegłego wieku, zespół misji wyłączył m.in. kamery, fotopolarymetr i inne urządzenia służące do obserwacji planet i księżyców podczas przelotów.

Przyniosło to oszczędność energii wystarczającą na dekady. Prawdziwa „walka o waty” rozpoczęła się dopiero w latach 20. naszego wieku.

Walka o waty

26 września 2024 r. inżynierowie wydali komendę wyłączenia instrumentu plazmowego. Komenda potrzebowała 19 godzin, by dotrzeć do Voyagera 2. Sygnał powrotny wymagał kolejnych 19 godzin. W marcu 2025 roku wyłączony został detektor niskoenergetycznych cząstek naładowanych. Oznacza to, że na pokładzie sondy pracują już tylko trzy instrumenty naukowe. Są to:

• Magnetometr (MAG), który bada pole magnetyczne w przestrzeni międzygwiazdowej. To on dostarczył kluczowych danych potwierdzających, że sonda faktycznie opuściła heliosferę (bańkę magnetyczną wytwarzaną przez Słońce) i weszła w ośrodek międzygwiezdny. Przejście to w przypadku Voyagera 2 nastąpiło w 2018 roku. MAG mierzy siłę i kierunek pola magnetycznego w otoczeniu sondy, co pozwala naukowcom zrozumieć strukturę i zasięg wpływu Słońca na otaczającą przestrzeń;
• Zestaw do badania promieniowania kosmicznego (Cosmic Ray Subsystem, CRS), czyli grupa teleskopów badających strumień wysokoenergetycznych cząstek pochodzących zarówno z naszej galaktyki, jak i ze Słońca. Dane z instrumentu pomagają zrozumieć na ile skutecznie heliosfera osłania Układ Słoneczny przed promieniowaniem kosmicznym z zewnątrz;
• Detektor fal plazmowych (Plasma Wave Subsystem, PWS), który rejestruje fale elektromagnetyczne w otaczającej plazmie i pozwala pośrednio wyliczyć jej gęstość. To właśnie ten instrument dostarczył jednych z najbardziej przekonujących dowodów na przejście sondy do przestrzeni międzygwiezdnej, ponieważ gęstość plazmy poza heliosferą jest wyraźnie wyższa niż wewnątrz niej, co PWS jest w stanie wykryć.

Międzygwiazdowa stacja pogodowa

Trio to tworzy swoistą „stację pogodową”, dającą spójny obraz środowiska międzygwiazdowego, którego żadna inna sonda nigdy wcześniej nie badała. Operacja Big Bang zapewniła jej zasilanie przynajmniej na kolejny rok. Zespół misji planuje przeprowadzić taką samą operację na Voyagerze 1, który znajduje się dalej od Ziemi niż Voyager 2. Prace mają zostać zakończone w ciągu najbliższych kilku miesięcy.

Źródło: NASA

Szukasz więcej inspirujących podróży, fascynujących odkryć i opowieści ze świata nauki? Skorzystaj ze specjalnej oferty prenumeraty magazynów National Geographic Polska i National Geographic Traveler.

Nasza autorka

Ewelina Zambrzycka-Kościelnicka

Dziennikarka i redaktorka zajmująca się tematyką popularnonaukową. Pisze przede wszystkim o eksploracji kosmosu, astronomii i historii. Związana z Centrum Badań Kosmicznych PAN oraz magazynami portali Gazeta.pl i Wp.pl. Ambasadorka Śląskiego Festiwalu Nauki. Współautorka książek „Człowiek istota kosmiczna”, „Kosmiczne wyzwania” i „Odważ się robić wielkie rzeczy”.