Voyager 1 obudzony po 37 latach

Silniki pierwszej międzygwiezdnej sondy kosmicznej zostały uruchomione po 37 latach bezczynności.

Aktualizacja: 04.12.2017 21:42 Publikacja: 04.12.2017 18:41

Voyager 1 obudzony po 37 latach

Foto: NASA

Voyager 1, bezzałogowa sonda kosmiczna NASA, została wystrzelona 5 września 1977 r. z przylądka Canaveral na Florydzie. Teraz, po 40 latach, nadal kontynuuje swoją podróż i wciąż zaskakuje naukowców sprawnością urządzeń pokładowych.

Dzięki asystom grawitacyjnym, czyli technice przyspieszania w polu grawitacyjnym mijanych planet, stała się wraz ze swoją siostrzaną Voyager 2 najszybszym obiektem wysłanym przez człowieka w kosmos. Sposób podróżowania pozwolił parze sond na opuszczenie Układu Słonecznego przy minimalnych stratach paliwa. Obecnie Voyager 1 znajduje się znacznie dalej od Ziemi i Słońca niż Pluton.

Poza Układem

W sierpniu 2012 r. sonda dokonała historycznego wejścia w przestrzeń międzygwiezdną. Minęła heliopauzę – granicę heliosfery, gdzie kończy się wpływ naszej gwiazdy i ustaje wiatr słoneczny. Nie jest on już w stanie przeciwstawić się ciśnieniu materii powstałej z pozostałości umarłych miliony lat temu gwiazd.

Podstawową misją sondy miała być eksploracja Jowisza i Saturna. Po dokonaniu szeregu odkryć, takich jak aktywne wulkany na Io – księżycu Jowisza i zawiłości pierścieni Saturna okazało się, że urządzenia pokładowe są w doskonałym stanie. Misja została przedłużona. Natomiast Voyager 2 udał się na eksplorację Urana oraz Neptuna i nadal jest jedynym statkiem kosmicznym, który odwiedził te planety. Obecna Misja Międzygwiezdna Voyager (VIM) ma zbadać heliopauzę i to, co znajduje się za nią w przestrzeni międzygwiezdnej. Obie sondy Voyager od 40 lat wysyłają informacje na temat ich otoczenia. Jednak urządzenia pędne ulegają powolnej degradacji. Obecnie Voyager 1 znajduje się w odległości 20 miliardów kilometrów od Ziemi, zatem nie może liczyć na szybki serwis.

Napęd Voyagera

Sondy posługują się niewielkimi silniczkami, które pozwalają utrzymać odpowiednie ustawienie obiektu w stosunku do Ziemi. Dzięki temu mogą komunikować się z siecią przekaźników Deep Space Network, powstałą do utrzymania łączności z bezzałogowymi jednostkami wysłanymi w przestrzeń kosmiczną.

Silniczki włączają się na kilka milisekund, emitując impulsy na tyle niewielkie, by wystarczyły do odwrócenia sondy w kierunku naszej planety. Ich żywot jednak powoli dobiega końca.

Nad problemem napędu Voyagera debatuje się od dawna. Do tego celu powołana została grupa ekspertów. Wśród nich znaleźli się: Chris Jones, Robert Shotwell, Carl Guernsey oraz Todd Barber. Po przeanalizowaniu różnych opcji i scenariuszy zachowań sondy postanowili zastosować nietypowe rozwiązanie – przekazać zadanie orientowania jej w przestrzeni zestawowi silników, które nie pracowały od 37 lat. Suzanne Dodd, menedżer projektu Voyager w NASA Jet Propulsion Laboratory w Pasadenie, twierdzi, że włączenie ich może przedłużyć podróż Voyagera o dwa do trzech lat.

– Zespół misji Voyager odkopał stare dane i przeanalizował oprogramowanie, które zostało stworzone w przestarzałym assemblerze po to, aby sprawdzić, w jaki sposób bezpiecznie można przetestować bezczynne silniczki – mówi główny inżynier w JPL, Chris Jones.

Dotychczas sonda korzystała z dwóch rodzajów napędów. Do podróży przez Układ Słoneczny i asysty grawitacyjnej używane były znajdujące się na tylnej stronie kadłuba silniczki TCM (ang. trajectory correction maneuver). Ostatni raz zostały użyte 8 listopada 1980 r. podczas zbliżenia Voyagera 1 do Saturna. Później sonda potrzebowała jedynie urządzeń pozwalających na orientację w przestrzeni. Do tego celu służyły jej identyczne silniczki (ang. attitude control thrusters) posługujące się krótkimi korygującymi pulsami.

Oba rodzaje napędów Voyagera opracowane zostały przez specjalistów z Aerojet Rocketdyne. Technologia nadal jest stosowana w nowych projektach. Podobne rozwiązanie, pod nazwą MR-103, użyto w sondach Cassini i Dawn.

Perfekcyjna reaktywacja

We wtorek, 28 listopada, inżynierowie misji Voyager po raz pierwszy od 37 lat uruchomili cztery silniczki TCM, testując ich zdolność do sterowania położeniem sondy za pomocą 10-milisekundowych pulsów. Naukowcy musieli czekać na efekty testu aż 19 godzin i 35 min. Tyle potrzeba, by informacja z Voyagera dotarła do przekaźników na Ziemi. W końcu 29 listopada kalifornijska antena Deep Space Network otrzymała sygnał potwierdzający, że zadanie zakończyło się powodzeniem i silniczki TCM zadziałały idealnie – dokładnie tak samo jak te, które dotąd spełniały funkcję kontroli orientacji w przestrzeni.

Ostatecznie przełączenie systemu napędowego Voyagera 1 ma nastąpić w styczniu 2018 r. Mimo pozytywnego wyniku testu, operacja jest obarczona pewnym ograniczeniem. Do prawidłowego funkcjonowania TCM potrzebują działania ogrzewaczy, a to wymaga mocy, która jest ograniczona na pokładzie starzejącej się sondy. Gdy w końcu zabraknie paliwa do zasilania tych urządzeń, inżynierowie planują z powrotem włączyć dotychczas używane silniczki.

Jeśli operacja przyniesie dobre rezultaty w dłuższej perspektywie, Voyagera 2 czeka podobny zabieg. Jednak nie jest on tak pilny. Silniczki tej sondy są w lepszym stanie, choć jest starsza od swojego bliźniaka o 16 dni.

Voyager 1, bezzałogowa sonda kosmiczna NASA, została wystrzelona 5 września 1977 r. z przylądka Canaveral na Florydzie. Teraz, po 40 latach, nadal kontynuuje swoją podróż i wciąż zaskakuje naukowców sprawnością urządzeń pokładowych.

Dzięki asystom grawitacyjnym, czyli technice przyspieszania w polu grawitacyjnym mijanych planet, stała się wraz ze swoją siostrzaną Voyager 2 najszybszym obiektem wysłanym przez człowieka w kosmos. Sposób podróżowania pozwolił parze sond na opuszczenie Układu Słonecznego przy minimalnych stratach paliwa. Obecnie Voyager 1 znajduje się znacznie dalej od Ziemi i Słońca niż Pluton.

Pozostało 89% artykułu
2 / 3
artykułów
Czytaj dalej. Subskrybuj
Kosmos
NASA szuka sposobu na sprowadzanie próbek z Marsa. Tanio i szybko
Kosmos
Odszedł Peter Higgs, odkrywca boskiej cząstki
Kosmos
Badania neutrin pomogą rozwiązać zagadkę powstania wszechświata
Kosmos
Księżyc będzie miał własną strefę czasową? Biały Dom nakazał ustalenie standardu
Kosmos
Astronomowie odkryli tajemnice galaktyki z początku istnienia wszechświata