Jak sondy Voyager pokračují desítky let po svém startu

Jak sondy Voyager pokračují desítky let po svém startu

Pasadena, Kalifornie (CNN) Když byly sondy Voyager v roce 1977 na týdny odděleny, nikdo nečekal, že se vesmírná dvojčata prodlouží ze čtyř let na 45 let a stále poletí.

Nyní tým mise inovuje své strategie napájení a přístrojů na Voyageru 1 i 2, aby umožnil oběma sondám pokračovat ve shromažďování cenných dat při průzkumu neprobádaného mezihvězdného území.

Voyager 1 je v současnosti téměř nejvzdálenější kosmickou lodí od Země Je 15 miliard mil (24 miliard km) daleko, zatímco Voyager 2 urazil více než 12 miliard mil (20 miliard km) od Země. Obě jsou v mezihvězdném prostoru a jsou jedinou kosmickou lodí, která operuje mimo heliosféru, sluneční bublinu magnetických polí a částic, které přesahují oběžnou dráhu Pluta.

Jako jediné rozšíření lidstva mimo ochrannou bublinu heliosféry jsou obě sondy samy i na svých vesmírných cestách, když cestují různými směry.

Představte si, že planety sluneční soustavy jsou v jedné rovině. Trajektorie Voyageru 1 ji zavedla nahoru a ven z planetární roviny poté, co minula Saturn, řekla Susan Doddová, projektová manažerka Voyageru v Jet Propulsion Plane NASA, zatímco Voyager 2 proletěl přes vrchol Neptunu a pohyboval se dolů a ven z planetární roviny. Laboratoř v Pasadeně v Kalifornii.

Informace shromážděné těmito sondami s dlouhou životností pomáhají vědcům dozvědět se o tvaru heliosféry podobné kometě a o tom, jak chrání Zemi před energetickými částicemi a zářením v mezihvězdném prostoru.

Neocenitelná data sondy Voyager 2 jsou zachycována a vracena na Zemi pomocí pěti vědeckých přístrojů, zatímco Voyager 1 má stále čtyři operační přístroje poté, co jeden z nich v misi selhal.

Dodd ale řekl, že je potřeba hodně péče a monitorování, aby „senioři“ fungovali.

„Popisuji je jako dvojčata,“ řekl Dowd CNN. „Jeden ztratil sluch a potřebuje nějaká naslouchátka a další ztratil nějaký smysl pro hmat. Takže časem selhávají jinak. Ale celkově jsou na svůj věk docela zdraví.“

READ  Mise SpaceX Crew-1 překonala rekord v dlouhověkosti kosmických lodí

Přístroje navržené k pozorování planet, když sonda Voyager v 80. letech objížděla sluneční soustavu, byly vypnuty, aby znovu použily paměť pro mezihvězdnou misi, která začala v roce 1990, řekl Dodd. Voyager 1 dosáhl hranice atmosféry v roce 2012, zatímco pomalejší Voyager 2 překročil hranice v roce 2018.

Obě sondy Voyager spoléhají na radioizotopové termoelektrické generátory. Jaderný zdroj energie ztrácí 4 watty za rok, protože plutonium, na kterém se spoléhá, ​​se pomalu rozkládá a jeho teplo se přeměňuje na elektřinu. Postupem času tým Voyageru nařídil sondám vypnout ohřívače přístrojů a další nepodstatné systémy.

Každá sonda Voyager obsahuje tři radioizotopové termoelektrické generátory.

„Ale (Voyager) se také velmi ochladí a musíme udržovat palivové potrubí dostatečně teplé, asi 2 stupně Celsia.“ (35,6 stupňů Fahrenheita). Pokud zamrznou, můžeme ztratit schopnost ukazovat na Zemi. Je to tedy rovnováha mezi energií a teplem a tím, jak vesmírnou loď provozujeme,“ řekl Dodd.

křehká rovnováha

Tým byl příjemně překvapen, že přístroje byly překalibrovány, aby se staly o něco citlivějšími při sběru dat, protože některé detektory Voyager fungují lépe, když je chladněji.

„Jedním ze způsobů, jak se na to podívat,“ řekla Linda Spilker, vědecká pracovnice projektu Voyager z Jet Propulsion Laboratory, „je pojmout Voyagery jako chatky na vrcholu hory a venku je velmi chladno. Vypněte světla uvnitř, abyste ušetřili Musíte také snížit termostat a s ním to stále funguje dobře.“

Voyager 2 začal používat malou záložní rezervu energie, která byla součástí bezpečnostního mechanismu, který umožní kosmické lodi vypnout další vědecký přístroj až do roku 2026, namísto letošního roku. Bezpečnostní mechanismus, který chrání přístroje, pokud se elektrický tok na kosmické lodi drasticky změní, obsahuje malé množství energie, která funguje jako záložní obvod.

READ  „Úžasné“ zkamenělé mozky staré 500 milionů let podnítily přehodnocení evoluce hmyzu a pavouků

Nyní lze tuto energii použít k udržení chodu přístrojů Voyageru 2.

Elektrické systémy kosmické lodi jsou stále do značné míry stabilní, takže tým rozhodl, že je to malé riziko pro větší odměnu za schopnost sbírat vědecká data. Tým bude pokračovat ve sledování úsilí Voyageru 2 a podle toho jednat, pokud dojde k výkyvům.

Testovací model Voyageru, který je zde uveden v roce 1976, obsahuje platformu zobrazující několik vědeckých přístrojů.

Pokud tato strategie funguje pro Voyager 2, mohla by být implementována také na Voyageru 1, kde tým bude muset zvážit vypnutí dalšího vědeckého nástroje na kosmické lodi v roce 2024.

„Místo vypnutí vědeckého přístroje bychom pravděpodobně chtěli udělat něco velmi kreativního, inženýrského, abychom získali další rok vědeckých dat,“ řekl Dodd. „Pohání vesmírnou loď způsobem, pro který nikdy nebyla navržena.“

Přístroj Plasma Science na Voyageru 2 je stále funkční, takže může provádět přímá měření hustoty plazmatu v mezihvězdném prostoru. Vesmírné plazma se skládá z nabitých částic, jejichž pohyb je řízen elektrickými a magnetickými silami NASA.

„Představte si to jako oceán vesmíru s vlnami, turbulencemi a neustálou aktivitou a přístroje Voyageru mohou měřit, co se děje,“ řekl Spilker. „Než se vydáte na nové místo, předpovíte, co si myslíte, že byste tam mohli najít. S Voyagerem jsme se naučili být překvapeni.“

Vědci očekávali, že hustota plazmatu se sníží, jak se Voyager dostane dále od Slunce, ale místo toho se zvýšila. Spilker řekl, že sondy mohou měřit a vidět otřesy, jak se šíří ze slunce.

Dokud zůstanou Voyager 1 a 2 zdravé, stárnoucí sondy budou pravděpodobně pokračovat ve svých rekordních misích v nadcházejících letech.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *