Însă menținerea sondei în funcțiune a devenit o provocare tot mai mare, pe măsură ce sursa sa de energie își pierde treptat capacitatea, relatează Science Daily.
Inginerii NASA au reușit recent două progrese importante în eforturile de prelungire a misiunii. În septembrie, aceștia au finalizat un proiect complex de economisire a energiei, conceput pentru a păstra funcționale instrumentele științifice rămase la bord. Apoi, pe 20 octombrie, Voyager 1 a reluat în mod neașteptat comunicarea cu Pământul, după o întrerupere misterioasă de 48 de ore.
Inginerii NASA găsesc o soluție ingenioasă pentru economisirea energiei
La începutul lunii septembrie, echipa Voyager a reușit să înlocuiască trei dispozitive de la bordul sondei Voyager 1 cu alternative care consumă mai puțină energie electrică.
Operațiunea, pregătită cu atenție timp de mai multe luni și supranumită „Big Bang”, a fost finalizată la aproximativ șase săptămâni după ce inginerii au efectuat o procedură identică la bordul sondei Voyager 2.
Se estimează că această modernizare va prelungi durata de funcționare a instrumentelor științifice rămase la bordul Voyager 1, permițând sondei să continue să colecteze informații valoroase din spațiul interstelar pentru mai mult timp decât se anticipase inițial.
Ambele sonde Voyager își produc energia electrică folosind generatoare termoelectrice cu radioizotopi. Aceste sisteme transformă în energie electrică căldura eliberată prin dezintegrarea radioactivă a plutoniului. Pe măsură ce acest proces continuă, capacitatea de generare a energiei scade treptat, fiecare sondă pierzând aproximativ patru wați anual.
După aproape cinci decenii petrecute în spațiu, această pierdere constantă a lăsat inginerilor foarte puțină energie disponibilă. Pentru a menține misiunile în funcțiune, NASA a fost nevoită să oprească treptat echipamentele care nu mai sunt esențiale.
Operațiunea Big Bang a reprezentat o provocare inginerească deosebit de dificilă, deoarece toate cele trei înlocuiri trebuiau realizate simultan. Cele șase dispozitive implicate contribuie la menținerea temperaturilor corespunzătoare în interiorul sondei, în ciuda frigului extrem din spațiu. Înlocuirea simultană a celor trei dispozitive originale a fost necesară pentru reducerea consumului de energie electrică, fără a afecta distribuția corespunzătoare a căldurii în interiorul Voyager 1.
Menținerea în viață a misiunii științifice Voyager 1
Limitările energetice au obligat deja NASA să dezactiveze două dintre instrumentele științifice ale sondei Voyager 1 în ultimii ani.
La momentul lansării, în 1977, sonda era echipată cu 10 instrumente destinate cercetării științifice. Mai multe au fost oprite după ce Voyager și-a încheiat întâlnirile cu planetele exterioare ale Sistemului Solar, în timp ce altele au rămas active pentru a studia regiuni din ce în ce mai îndepărtate ale spațiului.
Printre zonele investigate s-a numărat și heliosfera exterioară, regiunea uriașă formată din particule și câmpuri magnetice generate de Soare. Între timp, ambele sonde Voyager au traversat această limită și au ajuns în spațiul interstelar, devenind singurele nave spațiale care au studiat direct mediul din afara heliosferei Soarelui.
Păstrarea în funcțiune a instrumentelor rămase este deosebit de importantă, deoarece în prezent nu există alte misiuni capabile să colecteze măsurători din această regiune îndepărtată.
Fără modernizarea Big Bang, NASA s-ar fi confruntat cu posibilitatea de a opri încă un instrument al Voyager 1 chiar din vara anului 2027.
O pierdere misterioasă a comunicațiilor ridică noi semne de întrebare
Chiar și după succesul operațiunii de economisire a energiei, Voyager 1 continuă să întâmpine probleme neașteptate.
NASA a pierdut temporar contactul cu sonda pe 18 și 19 octombrie, când rețeaua Deep Space Network a agenției nu a reușit să recepționeze semnalul radio în timpul a două încercări programate de comunicare, separate de un interval de 24 de ore.
Această rețea este alcătuită din antene radio de mari dimensiuni, amplasate în trei locații de pe glob, care permit NASA să transmită și să recepționeze semnale de la nave spațiale ce explorează Luna și destinații mult mai îndepărtate.
În momentul întreruperii comunicațiilor, Voyager 1 se afla la aproximativ 16 miliarde de mile (24 de miliarde de kilometri) de Pământ.
După două încercări nereușite de detectare a sondei, semnalul acesteia a reapărut în mod neașteptat pe 20 octombrie, la aproximativ 48 de ore de la începutul întreruperii. Comunicarea a fost menținută de atunci, iar inginerii au transmis ulterior comenzi pentru a investiga problema.
NASA nu a stabilit încă exact ce a provocat incidentul. Totuși, inginerii au descoperit că un set de propulsoare ale sondei Voyager 1 încetase să funcționeze, iar nava activase automat propulsoarele de rezervă.
Acest comportament face parte dintr-un sistem de siguranță integrat, cunoscut sub numele de fault protection (protecție în caz de defecțiune). Atunci când computerele de la bord identifică o posibilă problemă la echipamentele active, acestea pot comuta automat pe sistemele de rezervă, pot trece sonda într-o configurație stabilă și pot suspenda activitățile obișnuite. Astfel, controlorii de la sol au timp să investigheze situația și să decidă ce măsuri trebuie luate.
„Este pentru prima dată când vedem sonda făcând ceva de acest fel, dar am ajuns și într-un punct al misiunii în care trebuie să ne așteptăm la neprevăzut”, a declarat Kareem Badaruddin, managerul misiunii Voyager de la Laboratorul de Propulsie cu Jet (JPL) al NASA, din California de Sud.
„Suntem ușurați că am restabilit contactul cu Voyager 1 și suntem nerăbdători să înțelegem ce s-a întâmplat.”, a mai spus el.
Voyager 1 se apropie de un moment istoric: distanța de o zi-lumină
În timp ce NASA continuă să investigheze întreruperea comunicațiilor, Voyager 1 se îndreaptă către o altă realizare remarcabilă.
Deplasându-se prin spațiul interstelar cu o viteză de aproximativ 38.000 de mile pe oră (61.155 km/h), sonda ar urma să ajungă la o distanță de 16,09 miliarde de mile (25,89 miliarde de kilometri) de Pământ pe 18 noiembrie. Această distanță este echivalentă cu o zi-lumină, ceea ce înseamnă că luminii îi sunt necesare 24 de ore pentru a parcurge distanța dintre Pământ și sondă.
Niciun alt obiect construit de om nu a ajuns vreodată atât de departe.
Acest moment istoric evidențiază și provocările extraordinare ale comunicării cu o sondă aflată la o asemenea distanță de planeta noastră. Undele radio se deplasează cu viteza luminii, astfel încât comenzile transmise de pe Pământ vor avea nevoie de o zi întreagă pentru a ajunge la Voyager 1.
Orice răspuns trimis de sondă va avea nevoie de încă 24 de ore pentru a reveni pe Pământ, ceea ce înseamnă o întârziere totală de 48 de ore pentru un schimb complet de mesaje.
„Dacă vrei să-i spui «salut» sondei Voyager, trebuie să-i trimiți mesajul, apoi să mergi acasă și să aștepți două zile până când primești, în sfârșit, un răspuns”, a declarat Suzanne Dodd, managerul proiectului Voyager de la JPL.
Depășirea pragului de o zi-lumină nu va produce nicio schimbare fizică la nivelul sondei Voyager 1 sau al mediului în care aceasta se deplasează. Nava își va continua călătoria prin același mediu interstelar, fără să fie conștientă că a depășit un prag cu o semnificație specială pentru oamenii de pe Pământ.
În schimb, această realizare reprezintă un memento puternic al distanțelor uriașe care separă obiectele din Univers și al rezistenței extraordinare a unei nave spațiale lansate în urmă cu aproape jumătate de secol.
În ciuda energiei tot mai reduse, a echipamentelor îmbătrânite și a problemelor tehnice neașteptate, Voyager 1 își continuă călătoria istorică, îndepărtându-se de Pământ mai mult decât orice alt obiect construit vreodată de omenire.
