Вояджър 1 се измъква от блокиране на тласкащия двигател на милиарди мили

Абонирайте се за бюлетина на Теорията на чудесата на CNN. Изследвайте вселената с новини за завладяващи открития, научни постижения и др.

CNN
—

Инженери от Американската космическа агенция (НАСА) успяха да управляват набор от задвижващи двигатели, които не са били използвани от космическия кораб „Вояджър 1“ от десетилетия, за да решат проблем, който може да попречи на 47-годишния космически кораб да комуникира със Земята от милиарди мили разстояние.

Когато Вояджър 1 изстреля в космоса на 5 септември 1977 г., никой не очакваше, че сондата ще работи и днес.

Поради изключително дългата си продължителност на мисията, Вояджър 1 има проблеми със стареенето на частите си в студените външни региони извън нашата слънчева система. Когато възникне проблем, инженерите от лабораторията за реактивни двигатели на НАСА в Пасадена, Калифорния, трябва да проявят креативност, като същевременно внимават как космическият кораб реагира на всякакви промени.

Вояджър 1 в момента е най-отдалеченият космически кораб от Земята, на около 15 милиарда мили (24 милиарда километра). Космическият кораб работи извън хелиосферата – слънчевия балон от магнитни полета и частици, който се простира далеч отвъд орбитата на Плутон – където неговите инструменти директно вземат проби от междузвездното пространство.

По-рано тази година инженерите откриха проблем, когато тръба за гориво в един от двигателите на Voyager се запуши. Ако двигателите са запушени, те няма да могат да генерират достатъчно енергия, за да поддържат космическия кораб стабилен. Тласкачите на Вояджър поддържат космическия кораб в ориентация, която му позволява да комуникира със Земята.

Ако Вояджър 1 не беше позициониран по такъв начин, че антената му да е насочена към Земята, космическият кораб нямаше да може да „чува“ команди от контролния център или да предава данни, според Кала Кофийлд, специалист по връзки с медиите в JPL.

„Ако двигателите, които държат антената насочена към Земята, се блокират, това ще бъде краят на мисията“, каза тя.

Екипът осъзна, че ще трябва да изпрати команди до космическия кораб, за да премине към друг набор от двигатели, но решението няма да е просто.

Това не е първият път, когато Voyager 1 трябва да премине към друг комплект тласкащи устройства през последните десетилетия. За щастие, космическият кораб има три комплекта тласкащи устройства: два комплекта тласкащи устройства за тласкаща тяга и един комплект, предназначен за маневри за коригиране на курса.

Вояджър 1 използва своите тласкачи за различни цели по време на прелитането си над Юпитер и Сатурн съответно през 1979 и 1980 г.

Сега космическият кораб е на фиксирана траектория далеч от нашата слънчева система, така че се нуждае само от един комплект тласкащи устройства, за да поддържа антената си насочена към Земята. За захранване на тласкащите устройства течният хидразин се превръща в газ и се освобождава с около 40 кратки вдишвания на ден, за да поддържа Voyager 1 правилно ориентиран.

С течение на времето инженерите откриха, че тръбата за гориво вътре в тласкащите устройства може да се запуши със силициев диоксид, страничен продукт от стареенето на гумената мембрана в резервоара за гориво. Тъй като работните колела се запушват, те генерират по-малко енергия.

През 2002 г. екипът нареди на Вояджър 1 да премине към втори комплект двигатели с обратна тяга, когато първият комплект показа признаци на блокиране. След това инженерите преминаха отново към модула на двигателя с обратна тяга през 2018 г., когато вторият модул също показа признаци на блокиране.

Но когато екипът наскоро провери състоянието на двигателите за корекция на курса на Voyager, те бяха по-запушени от предишните два комплекта двигатели.

Когато екипът първоначално превърна Voyager в двигатели с коригиране на курса преди шест години, отворът на тръбата беше широк 0,01 инча (0,25 милиметра). Но сега запушването го е свило до 0,0015 инча (0,035 милиметра) – половината от ширината на човешки косъм, според НАСА.

Време е да се върнем към друг набор от задвижващи механизми, специфични за отношението.

Докато Вояджър 1 и неговата двойна сонда, Вояджър 2, остаряват, екипът на мисията бавно изключва несъществени системи на двата космически кораба, за да спести енергия, включително нагреватели. В резултат на това компонентите на Вояджър 1 вече бяха много по-хладни и екипът знаеше, че не може просто да изпрати команда на Вояджър 1 незабавно да превключи към един от еднопосочните тласкачи, без да направи нещо, за да ги загрее.

Но Вояджър 1 няма достатъчно мощност, за да включи отново нагреватели, без да изключи нещо друго, а неговите научни инструменти са твърде ценни, за да бъдат изключени, ако не се включат отново, каза екипът.

След като се върнаха към чертожната дъска, екипът осъзна, че е възможно да се изключи един от основните нагреватели на космическия кораб за около час, което ще позволи на инженерите да включат нагревателите на тласкащите устройства и да направят безопасно превключването.

Този план проработи и до 27 август Вояджър 1 отново разчиташе на една от първоначалните си задвижващи групи, за да поддържа контакт със Земята.

Екипът е предприел стъпки, за да използва тласкачите си по-малко и очаква да получи още две или три години от първоначалната партида, каза Тод Барбър, инженер по задвижването на Voyager.

След като космическият кораб изчерпи този комплект тласкащи устройства, единствената оставаща опция на Вояджър 1 е друг комплект тласкащи устройства, който вече е запушен.

„Всички решения, които трябва да вземем в бъдеще, ще изискват много повече анализ и предпазливост, отколкото преди“, каза ръководителят на проекта Voyager Сюзън Дод в изявление.

Вояджър 2 също претърпя смяна на задвижването през 1999 г. и 2019 г. и „ситуацията там е по-малко ужасна“, каза Барбър. Вояджър 2 е изминал повече от 12 милиарда мили (20 милиарда километра) от Земята.

Информацията, събрана от тези дългоживеещи сонди, помага на учените да научат за подобната на комета форма на хелиосферата и как тя предпазва Земята от енергийни частици и радиация в междузвездното пространство.