Strona główna nauka/tech NASA ratuje odległego posłańca ludzkości

NASA ratuje odległego posłańca ludzkości

5
0


NASA Voyager Explorer
Voyager 1 wznawia normalne funkcje i zbieranie danych za pomocą swojego głównego nadajnika po pokonaniu przerwy w komunikacji, kontynuując swoją misję w przestrzeni międzygwiazdowej ze ścisłymi ograniczeniami mocy. Źródło: NASA/JPL-Caltech

Po chwilowej przerwie w komunikacji w zeszłym miesiącu, NASASonda Voyager 1 wznowiła normalne działanie.

Zespół pomyślnie reaktywował swój główny nadajnik radiowy i wznowił gromadzenie danych z czterech aktywnych instrumentów naukowych, pomimo ciągłych wyzwań związanych z zarządzaniem energią ze względu na zaawansowany wiek statku kosmicznego i ograniczone zasilanie.

Przywrócenie komunikacji Voyagera 1

Należąca do NASA sonda Voyager 1 powróciła do normalnej pracy po tymczasowych zakłóceniach komunikacji w zeszłym miesiącu. Statek kosmiczny nieoczekiwanie wyłączył swój główny nadajnik radiowy w paśmie X i aktywował słabszy nadajnik w paśmie S. Ponieważ Voyager 1 znajduje się około 24,9 miliardów kilometrów od Ziemi, zmiana ta uniemożliwiła zespołowi odpowiedzialnemu za misję otrzymywanie danych naukowych ani aktualizacji na temat stanu technicznego statku kosmicznego.

Reaktywacja instrumentów Voyagera

Na początku tego miesiąca inżynierowie pomyślnie reaktywowali nadajnik pracujący w paśmie X i w tygodniu rozpoczynającym się 18 listopada wznowili zbieranie danych z czterech instrumentów operacyjnych sondy Voyager 1. Zespół finalizuje obecnie kilka zadań mających na celu pełne przywrócenie sondy do poprzedniego stanu operacyjnego, w tym resetowanie systemu synchronizującego trzy komputery pokładowe.

Wyzwania związane z zarządzaniem energią

Nadajnik pasma X został wyłączony przez system zabezpieczający statek kosmiczny przed awarią, gdy inżynierowie włączyli grzejnik na statku kosmicznym. Historycznie rzecz biorąc, jeśli system ochrony przed awariami wykryje, że sonda ma zbyt mało dostępnej mocy, automatycznie wyłączy systemy, które nie są niezbędne do utrzymania statku kosmicznego w powietrzu, aby zapewnić przepływ mocy do krytycznych systemów. Ale sondy wyłączyły już wszystkie nieistotne systemy z wyjątkiem instrumentów naukowych. Zatem system ochrony przed awarią wyłączył nadajnik pasma X i włączył nadajnik pasma S, który zużywa mniej energii.

Radioizotopowy generator termoelektryczny
Każda z sond NASA Voyager jest wyposażona w trzy radioizotopowe generatory termoelektryczne (RTG), w tym ten pokazany tutaj. RTG zapewniają energię dla statku kosmicznego, przekształcając ciepło wytwarzane podczas rozpadu plutonu-238 w energię elektryczną.
Źródło: NASA/JPL-Caltech

Długoterminowe operacje Voyagera

Misja pracuje z wyjątkowo małymi marginesami mocy na obu sondach Voyager. Zasilany ciepłem rozkładającego się plutonu przekształcanego w energię elektryczną, statek kosmiczny traci rocznie około 4 watów mocy. Około pięć lat temu — około 41 lat po wystrzeleniu statku kosmicznego Voyager — zespół zaczął wyłączać wszystkie pozostałe systemy, które nie są krytyczne dla utrzymania sond w powietrzu, w tym grzejniki niektórych instrumentów naukowych. Ku zaskoczeniu zespołu misyjnego wszystkie te instrumenty nadal działały pomimo osiągnięcia temperatur niższych niż te, w których były testowane.

Zespół dysponuje modelami komputerowymi zaprojektowanymi w celu przewidywania oczekiwanego zużycia energii przez różne systemy, takie jak grzejniki i instrumenty. Jednak na niepewność tych modeli wpływa wiele czynników, w tym wiek komponentów i fakt, że sprzęt nie zawsze zachowuje się zgodnie z oczekiwaniami.

Obecny stan sond Voyager

Ponieważ poziomy mocy mierzono z dokładnością do ułamków wata, zespół dostosował także sposób, w jaki obie sondy monitorują napięcie. Jednak na początku tego roku spadający poziom zasilania wymagał od zespołu wyłączenia instrumentu naukowego na Voyagerze 2. Misja wyłączyła wiele instrumentów na Voyagerze 1 w 1990 r., aby oszczędzać energię, ale instrumenty te nie były już używane po przelocie sondy Jupiter I Saturn. Z 10 instrumentów naukowych znajdujących się na każdym statku kosmicznym cztery są obecnie wykorzystywane do badania cząstek, osoczei pola magnetyczne w przestrzeni międzygwiazdowej.

Voyager 1 i 2 latają od ponad 47 lat i są jedynymi dwoma statkami kosmicznymi działającymi w przestrzeni międzygwiezdnej. Ich zaawansowany wiek oznaczał wzrost częstotliwości i złożoności problemów technicznych oraz nowe wyzwania dla zespołu inżynierów misji.



Link źródłowy