Το Voyager 1 ξεφεύγει από το μπλοκάρισμα του προωθητή δισεκατομμύρια μίλια μακριά

Εγγραφείτε στο ενημερωτικό δελτίο του CNN στο Wonder Theory. Εξερευνήστε το σύμπαν με νέα για συναρπαστικές ανακαλύψεις, επιστημονικές προόδους και πολλά άλλα.

CNN
—

Μηχανικοί της Αμερικανικής Διαστημικής Υπηρεσίας (NASA) πέτυχαν να λειτουργήσουν ένα σύνολο κινητήρων πρόωσης που δεν είχαν χρησιμοποιηθεί από το διαστημόπλοιο Voyager 1 για δεκαετίες, προκειμένου να λύσουν ένα πρόβλημα που μπορεί να εμποδίσει το 47χρονο διαστημόπλοιο να επικοινωνήσει με τη Γη από δισεκατομμύρια μίλια μακριά.

Όταν το Voyager 1 εκτοξεύτηκε στο διάστημα στις 5 Σεπτεμβρίου 1977, κανείς δεν περίμενε ότι ο ανιχνευτής θα εξακολουθούσε να λειτουργεί σήμερα.

Λόγω της εξαιρετικά μεγάλης διάρκειας αποστολής του, το Voyager 1 αντιμετωπίζει προβλήματα με τη γήρανση των τμημάτων του στις ψυχρές εξωτερικές περιοχές εκτός του ηλιακού μας συστήματος. Όταν προκύψει ένα πρόβλημα, οι μηχανικοί στο Εργαστήριο Αεριωθούμενης Προώθησης της NASA στην Πασαντένα της Καλιφόρνια, πρέπει να γίνουν δημιουργικοί, ενώ παράλληλα να προσέχουν πώς αντιδρά το διαστημόπλοιο σε οποιεσδήποτε αλλαγές.

Το Voyager 1 είναι αυτή τη στιγμή το πιο απομακρυσμένο διαστημόπλοιο από τη Γη, περίπου 15 δισεκατομμύρια μίλια (24 δισεκατομμύρια χιλιόμετρα). Το διαστημόπλοιο λειτουργεί έξω από την ηλιόσφαιρα – τη φυσαλίδα του Ήλιου από μαγνητικά πεδία και σωματίδια που εκτείνεται πολύ πέρα ​​από την τροχιά του Πλούτωνα – όπου τα όργανά του δειγματίζουν απευθείας το διαστρικό διάστημα.

Νωρίτερα φέτος, οι μηχανικοί ανακάλυψαν ένα πρόβλημα όταν ένας σωλήνας καυσίμου μέσα σε έναν από τους προωθητές του Voyager βουλώθηκε. Εάν οι κινητήρες είναι βουλωμένοι, δεν θα μπορούν να παράγουν αρκετή ισχύ για να διατηρήσουν το διαστημόπλοιο σταθερό. Οι προωθητήρες του Voyager κρατούν το διαστημόπλοιο σε έναν προσανατολισμό που του επιτρέπει να επικοινωνεί με τη Γη.

Εάν το Voyager 1 δεν ήταν τοποθετημένο με τέτοιο τρόπο ώστε η κεραία του να είναι στραμμένη προς τη Γη, το διαστημικό σκάφος δεν θα μπορούσε να «ακούει» εντολές από το κέντρο ελέγχου ή να μεταδίδει δεδομένα, σύμφωνα με την Kala Cofield, ειδικό στις σχέσεις μέσων της JPL.

Πρόσθεσε, «Εάν οι κινητήρες που κρατούν την κεραία στραμμένη προς τη Γη βουλώσουν, αυτό θα είναι το τέλος της αποστολής».

Η ομάδα συνειδητοποίησε ότι θα έπρεπε να στείλει εντολές στο διαστημόπλοιο για να μεταβεί σε άλλο σύνολο κινητήρων, αλλά η λύση δεν θα ήταν απλή.

Δεν είναι η πρώτη φορά που το Voyager 1 χρειάζεται να μεταβεί σε άλλο σετ προωθητών τις τελευταίες δεκαετίες. Ευτυχώς, το διαστημικό σκάφος έχει τρία σετ προωθητικών μηχανών: δύο σετ προωθητριών για ώθηση ώθησης και ένα σετ αφιερωμένο σε ελιγμούς διόρθωσης πορείας.

Το Voyager 1 χρησιμοποίησε τους προωθητές του για διάφορους σκοπούς κατά τη διάρκεια των πτήσεων του στον Δία και τον Κρόνο το 1979 και το 1980, αντίστοιχα.

Τώρα, το διαστημικό σκάφος βρίσκεται σε σταθερή τροχιά μακριά από το ηλιακό μας σύστημα, επομένως χρειάζεται μόνο ένα σετ προωθητών για να κρατήσει την κεραία του στραμμένη προς τη Γη. Για να τροφοδοτήσει τους προωθητήρες, η υγρή υδραζίνη μετατρέπεται σε αέριο και απελευθερώνεται σε περίπου 40 σύντομες εισπνοές την ημέρα για να κρατήσει το Voyager 1 σωστά προσανατολισμένο.

Με την πάροδο του χρόνου, οι μηχανικοί ανακάλυψαν ότι ο σωλήνας καυσίμου μέσα στους προωθητήρες θα μπορούσε να φράξει με διοξείδιο του πυριτίου, ένα υποπροϊόν της γήρανσης της ελαστικής μεμβράνης στη δεξαμενή καυσίμου. Καθώς οι πτερωτές βουλώνουν, παράγουν λιγότερη ισχύ.

Το 2002, η ομάδα διέταξε το Voyager 1 να μεταβεί σε ένα δεύτερο σετ προωθητών αντίστροφης ώθησης όταν το πρώτο σετ έδειξε σημάδια απόφραξης. Στη συνέχεια, οι μηχανικοί πέρασαν ξανά στο συγκρότημα κινητήρα αντίστροφης ώσης το 2018, όταν το δεύτερο συγκρότημα έδειξε επίσης σημάδια απόφραξης.

Αλλά όταν η ομάδα εξέτασε πρόσφατα την κατάσταση των κινητήρων διόρθωσης πορείας του Voyager, ήταν πιο βουλωμένοι από τα δύο προηγούμενα σετ κινητήρων.

Όταν η ομάδα μετέτρεψε αρχικά το Voyager σε κινητήρες διόρθωσης πορείας πριν από έξι χρόνια, το άνοιγμα του σωλήνα ήταν 0,01 ίντσας (0,25 χιλιοστά) πλάτος. Αλλά τώρα, το μπλοκάρισμα το έχει συρρικνώσει σε 0,0015 ίντσες (0,035 χιλιοστά) – το μισό πλάτος μιας ανθρώπινης τρίχας, σύμφωνα με τη NASA.

Ήρθε η ώρα να επιστρέψετε σε ένα άλλο σύνολο συστημάτων μετάδοσης κίνησης ειδικά για τη συμπεριφορά.

Καθώς το Voyager 1 και ο δίδυμος ανιχνευτής του, Voyager 2, γερνούν, η ομάδα της αποστολής σιγά-σιγά κλείνει τα μη απαραίτητα συστήματα και στα δύο διαστημόπλοια για εξοικονόμηση ενέργειας, συμπεριλαμβανομένων των θερμαντικών. Ως αποτέλεσμα, τα εξαρτήματα του Voyager 1 ήταν πλέον πολύ πιο δροσερά και η ομάδα ήξερε ότι δεν μπορούσε απλώς να στείλει μια εντολή στο Voyager 1 να μεταβεί αμέσως σε έναν από τους μονόδρομους προωθητές χωρίς να κάνει κάτι για να τα ζεστάνει.

Ωστόσο, το Voyager 1 δεν έχει αρκετή ισχύ για να ενεργοποιήσει ξανά οποιαδήποτε θερμάστρα χωρίς να απενεργοποιήσει κάτι άλλο, και τα επιστημονικά όργανά του είναι πολύ πολύτιμα για να απενεργοποιηθούν εάν δεν ανάψουν ξανά, είπε η ομάδα.

Αφού επέστρεψε στον πίνακα σχεδίασης, η ομάδα συνειδητοποίησε ότι ήταν δυνατό να απενεργοποιηθεί ένας από τους κύριους θερμαντήρες του διαστημικού σκάφους για περίπου μία ώρα, κάτι που θα επέτρεπε στους μηχανικούς να ανάψουν τα θερμαντικά σώματα προωστήρα και να κάνουν τον διακόπτη με ασφάλεια.

Αυτό το σχέδιο λειτούργησε και μέχρι τις 27 Αυγούστου, το Voyager 1 στηρίζεται ξανά σε μια από τις αρχικές ομάδες πρόωσής του για να διατηρήσει επαφή με τη Γη.

Η ομάδα έχει λάβει μέτρα για να χρησιμοποιεί λιγότερους προωστήρες της και αναμένει να βγάλει άλλα δύο ή τρία χρόνια από την αρχική παρτίδα, δήλωσε ο Todd Barber, μηχανικός πρόωσης του Voyager.

Μόλις το διαστημικό σκάφος εξαντλήσει αυτό το σύνολο προωθητών, η μόνη επιλογή του Voyager 1 που απομένει είναι ένα άλλο σύνολο προωθητών που είναι ήδη φραγμένο.

«Όλες οι αποφάσεις που πρέπει να πάρουμε στο μέλλον θα απαιτήσουν πολύ περισσότερη ανάλυση και προσοχή από ό,τι πριν», δήλωσε η υπεύθυνη του έργου του Voyager, Σούζαν Ντοντ σε μια δήλωση.

Το Voyager 2 υποβλήθηκε επίσης σε αντικαταστάσεις κινητήρων το 1999 και το 2019 και «η κατάσταση εκεί είναι λιγότερο τρομερή», είπε ο Barber. Το Voyager 2 έχει διανύσει περισσότερα από 12 δισεκατομμύρια μίλια (20 δισεκατομμύρια χιλιόμετρα) από τη Γη.

Οι πληροφορίες που συλλέγονται από αυτούς τους μακρόβιους ανιχνευτές βοηθούν τους επιστήμονες να μάθουν για το σχήμα του κομήτη της ηλιόσφαιρας και πώς προστατεύει τη Γη από ενεργητικά σωματίδια και ακτινοβολία στο διαστρικό διάστημα.