NASA inżynierowie dezaktywowali osocze instrument naukowy na statku kosmicznym Voyager 2, którego moc maleje wraz z upływem czasu.
Mimo to sonda znajdująca się w odległości ponad 20 miliardów mil od Ziemi nadal prowadzi badania za pomocą pozostałych czterech instrumentów. Wysiłki mające na celu oszczędzanie energii mają na celu przedłużenie jego zdolności operacyjnej do lat 30. XXI wieku, co stanowi świadectwo jego wyjątkowej roli w badaniu przestrzeni międzygwiazdowej poza naszym Układem Słonecznym.
Zarządzanie energią w Voyagerze 2
Inżynierowie misji NASA wyłączyli instrument do badania plazmy na pokładzie statku kosmicznego Voyager 2 ze względu na stopniowo zmniejszające się zasilanie sondy.
Choć nadal przemieszcza się na odległość ponad 20,5 miliarda kilometrów od Ziemi, statek kosmiczny nadal pracuje cztery instrumenty naukowe do badania obszaru poza naszą heliosferą, ochronną bańką cząstek i pól magnetycznych wytwarzanych przez Słońce. Sonda ma wystarczającą moc, aby kontynuować badanie tego regionu za pomocą co najmniej jednego instrumentu nauk operacyjnych do lat 30. XXI wieku.
Bezprecedensowe wyzwania misji
Inżynierowie misji podjęli kroki, aby jak najdłużej uniknąć wyłączania instrumentu naukowego, ponieważ dane naukowe zebrane przez bliźniacze sondy Voyager są unikalne. Żaden inny statek kosmiczny zbudowany przez człowieka nie działał w przestrzeni międzygwiazdowej, czyli w regionie poza heliosferą.
Instrument do nauki o plazmie mierzy ilość plazmy (atomów naładowanych elektrycznie) i kierunek jej przepływu. W ostatnich latach zebrał ograniczone dane ze względu na swoją orientację względem kierunku przepływu plazmy w przestrzeni międzygwiazdowej.
Strategie oszczędzania energii
Obydwa statki kosmiczne są zasilane rozkładającym się plutonem i tracą rocznie około 4 watów mocy. Po tym jak bliźniacze Voyagery zakończyły eksplorację planet-olbrzymów w latach 80 wyłączony kilka instrumentów naukowych, które nie byłyby wykorzystywane w badaniu przestrzeni międzygwiazdowej. Jeszcze kilka lat temu dało to statkowi kosmicznemu mnóstwo dodatkowej mocy. Od tego czasu zespół wyłączył wszystkie systemy pokładowe, które nie są niezbędne do utrzymania działania sond, w tym niektóre grzejniki. Aby odłożyć w czasie konieczność wyłączania innego instrumentu naukowego, dostosowano także sposób monitorowania napięcia Voyagera 2′.
Wyniki monitorowania
26 września inżynierowie wydali polecenie wyłączenia instrumentu naukowego dotyczącego plazmy. Wysłany przez sieć Deep Space Network NASA, dotarcie do Voyagera 2 zajęło 19 godzin, a sygnał powrotny dotarł do Ziemi po kolejnych 19 godzinach.
Inżynierowie misji zawsze uważnie monitorują zmiany wprowadzane w działaniu 47-letniego statku kosmicznego, aby mieć pewność, że nie generują one żadnych niepożądanych efektów ubocznych. Zespół potwierdził, że polecenie wyłączenia zostało wykonane bez żadnych incydentów, a sonda działa normalnie.
W 2018 roku instrument naukowy dotyczący plazmy okazał się kluczowy dla ustalenia, czy Voyager 2 opuścił heliosferę. Granicę między heliosferą a przestrzenią międzygwiazdową wyznaczają zmiany w atomach, cząsteczkach i polach magnetycznych, które mogą wykryć instrumenty na Voyagerach. Wewnątrz heliosfery cząstki Słońca wypływają na zewnątrz, z dala od naszej najbliższej gwiazdy. Heliosfera porusza się w przestrzeni międzygwiazdowej, więc w pozycji Voyagera 2, w pobliżu przodu bańki słonecznej, plazma przepływa w niemal przeciwnym kierunku niż cząsteczki słoneczne.
Instrument do nauki o plazmie składa się z czterech „kubków”. Trzy miseczki skierowane były w stronę Słońca i obserwowały wiatr słoneczny wewnątrz heliosfery. Czwarta wskazuje pod kątem prostym do kierunku pozostałych trzech i zaobserwowała plazmę w magnetosferach planet, heliosferze, a obecnie w przestrzeni międzygwiazdowej.
Kiedy Voyager 2 opuścił heliosferę, przepływ plazmy do trzech miseczek skierowanych w stronę Słońca dramatycznie spadł. Najbardziej przydatne dane z czwartego kubka pojawiają się tylko raz na trzy miesiące, kiedy sonda wykonuje obrót o 360 stopni wokół osi skierowanej w stronę Słońca. Miało to wpływ na decyzję misji o wyłączeniu tego instrumentu przed innymi.
Instrument naukowy dotyczący plazmy na Voyagerze 1 przestał działać w 1980 r. i został wyłączony w 2007 r., aby oszczędzać energię. Inny instrument na pokładzie Voyagera 2, zwany podukładem fal plazmowych, może oszacować gęstość plazmy, gdy erupcje słoneczne przenoszą wstrząsy przez ośrodek międzygwiazdowy, wytwarzając fale plazmowe.
Zespół Voyagera w dalszym ciągu monitoruje stan statku kosmicznego i jego dostępne zasoby, aby podejmować decyzje inżynieryjne, które maksymalizują wyniki naukowe misji.
