A NASA azt akarja, hogy a Voyagers kecsesen haladjon előre, ezért ideje kijavítani a szoftvert – Ars Technica

A mélyűrben töltött 46 év megviselte a NASA iker Voyager űrszondáját. A régi számítógépeik néha zavaros dolgokat művelnek, meghajtóik elhasználódnak, és az üzemanyag-vezetékek eltömődnek. Tudományos műszereik körülbelül fele már nem jelenít meg adatokat, és teljesítményük is csökken.

A NASA Jet Propulsion Laboratory-ban a Voyager programon dolgozó mérnökök és tudósok csekély csapata azonban lépéseket tesz annak érdekében, hogy a csillagközi térben repülő egyetlen két űrszonda életének minden darabját kicsavarja, a hatalmas mennyiségű hígított gázból, amely túlmutat az univerzum befolyásán. . A nap szoláris szelei.

„Ezekkel az intézkedésekkel próbáljuk meghosszabbítani a küldetés élettartamát” – mondta Susan Dodd, a JPL Voyager projektmenedzsere az Arsnak adott interjújában.

A Voyager műszerei a kozmikus utakat, a mágneses mezőt és a plazmakörnyezetet vizsgálják a csillagközi térben. Már nem fényképeznek. Mindkét szonda túljutott a helioszférán, ahol a Nap által kibocsátott részecskék a csillagközi közegbe áramlanak.

„Ez a két űrszonda még mindig működik, továbbra is egyedülállóan értékes tudományos adatokat szolgáltatva, és minden további nap, amikor adatokat kapunk, áldás” – mondta Dodd.

Az űrrepülőgép-mérnökök azonban szeretik a redundanciát, de már nem élvezik azt a luxust, hogy a Voyager fedélzetén biztonsági másolatokat készítsenek. Ez azt jelenti, hogy az űrhajó bármely adott szakaszában az egyik alkatrész meghibásodása leállíthatja a küldetést.

„Mindkét űrhajón minden egy lánc” – mondta Dodd. „Nincs többé biztonsági mentési lehetőség. Egyes esetekben kikapcsoltuk a dolgokat, hogy energiát takarítsunk meg, csak azért, hogy az eszközök továbbra is működjenek.”

Oldja meg a problémákat több mint 12 milliárd mérföldről

A hétvégén a JPL földi irányítói azt tervezték, hogy egy szoftverjavítást csatolnak a Voyager 2-höz. Ez egy teszt, mielőtt a földi csapat elküldi ugyanazt a javítást a Voyager 1-nek, hogy kijavítsa az egyik fedélzeti számítógépének problémáját. Ez a probléma először 2022-ben jelent meg, amikor a mérnökök észrevették, hogy a Voyager 1 űrszonda irányításáért felelős számítógép torz állapotjelentéseket küld, jóllehet normálisan működik. Kiderült, hogy a számítógép valamilyen módon helytelen módba lépett, A NASA szerint.

A menedzserek ki akarták próbálni a foltot a Voyager 2-n, mielőtt a Földről elrepülő Voyager 1-re küldenék a csillagközi térben. Ez még értékesebbé teszi a tudósok számára a Voyager 1 körüli környezet megfigyeléseit.

Eközben a mérnökök új rendszert dolgoztak ki mindkét Voyager űrszonda tolómotorjainak működtetésére. Ezek a kis rakétamotorok – egymástól függetlenül indítva – elengedhetetlenek ahhoz, hogy minden szondán a fő antenna a Föld felé mutasson. Hajtóanyag-maradványok halmozódnak fel a keskeny vezetékekben, amelyek hidrazin üzemanyagot táplálnak a tolómotorokhoz. A NASA szerint a felhalmozódás bizonyos vonalakban „jelentőssé vált”, ezért a mérnökök az elmúlt hetekben új parancsokat küldtek az űrrepülőgépnek, hogy a szondák egy kicsit többet foroghassanak mindkét irányba, mielőtt kilőnék a tolóerőket.

Ez azt eredményezi, hogy az űrszonda kevesebb és hosszabb indítást hajt végre, amelyek mindegyike növeli a maradékot az üzemanyag-vezetékekben. Ennek a változásnak az a hátránya, hogy a Földre visszaküldött tudományos adatok néha elveszhetnek, de idővel a földi csapat arra a következtetésre jutott, hogy a terv lehetővé teszi, hogy a Voyagers idővel több adatot küldjön vissza – közölte a NASA.

Ezekkel a lépésekkel a mérnökök arra számítanak, hogy az üzemanyag-bevezető csövek még legalább öt évig nem tömődnek el teljesen, és „talán sokkal tovább” – mondta a NASA. A mérnökök más dolgokkal is megpróbálhatják meghosszabbítani a tolómotorok élettartamát.

„A küldetés ezen a pontján a mérnöki csapatnak sok olyan kihívással kell szembenéznie, amelyekhez nincs játékkönyvünk” – mondta Linda Spilker, a JPL Voyager projekt tudósa. „De folyamatosan kreatív megoldásokkal állnak elő.”

Dodd azt mondta az Arsnak, hogy a meghajtási probléma valószínűleg a legsúlyosabb probléma, amellyel a Voyager űrszonda szembesül. 2017-ben a mérnökök elkezdték átalakítani a Voyager szondáit tartalék hajtóművekké, miután elsődleges sugárhajtású rakétáik a romlás jeleit mutatták. Mindkét jármű teljesen redundáns meghajtással működik, hogy szabályozza az irányt, de még 10-15 évre bőven maradt üzemanyaguk.

A Voyager szondákat két hét különbséggel 1977-ben indították, és különböző utakat tettek a Naprendszeren kívülre. A Voyager 1 elrepült a Jupiter és a Szaturnusz mellett, majd gyorsabb utat tett meg a csillagközi térbe, míg a Voyager 2 a Jupiterrel, a Szaturnuszszal, az Uránusszal és a Neptunusszal találkozott külső útján.

Mindkét űrhajót nukleáris akkumulátorok hajtják, amelyek a plutónium bomlása során keletkező hőt elektromos árammá alakítják. Dodd szerint évente valamivel kevesebb energiát termelnek, évente 4 wattot, és végül nem termelnek elegendő áramot a fontos űrhajórendszerekhez. Az évtized végén a tisztviselők egy olyan forgatókönyvre számítanak, amelyben egyenként le kell szerelniük a Voyager tudományos műszereit.

De általában véve a hatalmi helyzet stabil és kiszámítható. Az év elején a mérnökök megkerülték a Voyager 2 feszültségszabályozóját, hogy az űrszonda több energiát vegyen fel. A döntés azt jelenti, hogy a földi irányítóknak 2026-ig nem kell deaktiválniuk a Voyager 2 öt fennmaradó tudományos műszerének egyikét, miután korábban azt várták, hogy egy műszert még idén deaktiválnak. A földi csapatok ugyanezt teszik majd a Voyager 1-gyel, amely mindössze négy aktív műszerrel rendelkezik, és így kevesebb energiát használ fel – mondta Dodd.

Ha csak az áramellátási helyzetet nézzük, a Voyagers 2030-ig tart, és talán egy kicsit tovább is, mielőtt a plutónium áramforrás bomlása arra kényszeríti a NASA-t, hogy kikapcsolja minden tudományos műszerét.

„Az adó körülbelül 200 watt energiát fogyaszt, így amint elérjük ezt a teljesítményszintet, a küldetés véget ér” – mondta Dodd.

A NASA Voyagerei akkor is elérik a csillagokat, ha abbahagyják a munkát.

„Sok minden elromolhat, mielőtt elfogy az áram” – mondta Arsnak. „Ahogy ez a meghajtási probléma felmerült, sok más probléma is felmerülhet, amelyek a küldetés kudarcát okozhatják.”

Távolságuk miatt a Voyagerek csak a NASA Deep Space Network legnagyobb 230 láb (70 méteres) tányérantennáin keresztül tudnak kommunikálni, vagy több kisebb antenna összefűzésével képesek érzékelni az űrhajóból érkező halvány jeleket. A Voyager 1 az Jelenleg található Több mint 15 milliárd mérföldre (24 milliárd kilométerre) van a Földtől, körülbelül négyszer nagyobb, mint a Plútó átlagos távolsága. A Voyager 2 néhány milliárd mérföldre található.

A NASA továbbra is naponta kommunikál a Voyagers-szel, mondta Dodd. De mindezt egy körülbelül egy tucatnyi „teljes munkaidős egyenértékű” alkalmazottból álló kis csapat végzi, akiknek csak körülbelül a fele elkötelezett a Voyager iránt. Mások megosztják idejüket más NASA projektekkel.

46 év űrben töltött év után a Voyagers a NASA leghosszabb életű küldetése, és az a tény, hogy ilyen hosszú élettartamot értek el a Naprendszer külső vidékeinek felfedezésére, még lenyűgözőbbé teszi eredményeiket.

„Sok problémán túljutottak, és a mérnökök nagyon okosan oldották meg ezeket a problémákat” – mondta Dodd. „Szerintem most azon van a hangsúly, hogy elérjük az 50 embert, és a lehető legnagyobb bulit rendezzünk.”