Przedłużą życie sondzie Voyager. Jak się ratuje statek, który znajduje się poza Układem Słonecznym?
„Jestem obecnie 18 godz. 26 min 01 sek. czasu podróży świetlnej od Ziemi”. Takie komunikaty można odczytać raz na jakiś czas na twitterowym profilu sondy Voyager 2. To oznacza, że sonda wystrzelona w kosmos w 1977 jest od nas tak daleko, że gdybyśmy poruszali się z prędkością światła, potrzebowalibyśmy aż 18 godzin, by dotrzeć z Ziemi do miejsca, gdzie obecnie się znajduje. O tym jak duża jest to odległość, świadczy fakt, że by okrążyć Ziemię, światło potrzebuje jedynie 0,13 sekundy. By dotrzeć do nas ze Słońca, potrzebuje 8 minut. Wyobraźcie sobie teraz, jak wielka odległość dzieli nas od naszych kosmicznych wysłanników, jeśli światło potrzebowałoby aż 18 godzin, by do nich dotrzeć!
Ta odległość to 20 miliardów kilometrów. Mimo to sonda Voyager 2 wciąż wysyła na Ziemię sygnały. Niestety, każda taka transmisja wymaga energii. Dodatkowo na pokładzie wciąż znajduje się pięć instrumentów naukowych. Aż do teraz naukowcy obsługujący sondę obawiali się, że będą zmuszeni do ich wyłączenia w przyszłym roku, z powodu wyczerpujących się baterii. Okazuje się jednak, że istnieje sposób by opóźnić ten moment, a sonda Voyager będzie mogła być aktywna do 2026 roku.
Czytaj także:
- Słyszeliście o kocie Schrödingera? Naukowcy stworzyli właśnie takiego kota z kryształu
- Najpotężniejsze obiekty we wszechświecie. Tajemnica kwazarów rozwiązana po 60 latach
- Druciki ze srebra działają jak ludzki mózg. Potrafią uczyć się i zapamiętywać
Sonda Voyager poza Układem Słonecznym.
Rozwiązanie naukowców pozwoli na niewielkie zmiany w dystrybucji energii sondy, która wytwarzana jest przez trzy bliźniacze „wielusetwatowe radioizotopowe generatory termoelektryczne”. Voyager 2, wraz z identycznym Voyagerem 1, są sondami, które zostały wystrzelone w 1977 roku. Od tamtej pory odwiedziły kilka planet w zewnętrznym Układzie Słonecznym, dostarczając bezcennych danych, wykonując pierwsze w historii zdjęcia z bliska planet takich jak Jowisz czy Saturn, a także dokonały kilku odkryć.
W końcu dotarły do zewnętrznych granic heliosfery, czyli miejsca, w którym naładowane cząstki emitowane przez Słońce ustępują cząstkom przestrzeni międzygwiezdnej. Innymi słowy, kończy się tam sfera oddziaływania naszej gwiazdy, a zaczyna prawdziwy, bezkresny i obcy kosmos.
To teren pod każdym względem znajdujący się poza Układem Słonecznym. Sondy są tam jednak nadal aktywne i zbierają niezmiernie interesujące dane na temat heliosfery i jej właściwości. Dlatego tak ważne jest to, by mogły działać i przesyłać dane jak najdłużej. Jak wyjaśnia Linda Spilker, naukowiec projektu Voyager w Jet Propulsion Laboratory NASA:
Dane naukowe, które Voyagery zwracają, stają się tym cenniejsze, im dalej od Słońca się znajdują, więc zdecydowanie jesteśmy zainteresowani utrzymaniem jak największej liczby instrumentów naukowych działających tak długo, jak to możliwe.
Voyager 1 minął granicę heliosfery w 2012 roku, podczas gdy Voyager 2 opuścił Układ Słoneczny w 2018 roku. Skąd ta różnica? Wynika ona po prostu z różnej prędkości, z jaką poruszają się sondy oraz nieco innej trajektorii lotu. Różnica pomiędzy dwiema bliźniaczymi sondami, jaka pojawiła się już w trakcie ich lotu, polega na tym, że w Voyagerze 1 posłuszeństwa odmówił jeden z pokładowych instrumentów naukowych, co pozwoliło na pewne oszczędności energii.
Generatory na obu sondach tracą moc każdego roku w wyniku ciągłego procesu rozpadu Plutonu-238, który jest źródłem ciepła. Na początku ich pracy generował około 157 watów mocy elektrycznej. Wartość ta ulega pomniejszeniu o połowę co 87,7 lat. Nie ma to oczywiście wpływu na badania naukowe, które przeprowadzają sondy, ale planiści misji musieli np. wyłączyć grzejniki i inne niepotrzebne już systemy sond, tak aby zrekompensować w jakiś sposób ciągłą utratę mocy. W przypadku Voyagera 2 zachodziła obawa, że już w przyszłym roku trzeba będzie wyłączyć jeden z jego instrumentów naukowych.
Naukowcy z NASA mają sposób na przedłużenie działania instrumentów na pokładzie Voyagera 2.
Pomysł jest tak naprawdę prosty. Polega on tym, że część energii elektrycznej przeznaczonej dla pokładowego mechanizmu bezpieczeństwa, który ma chronić statek przed potencjalnie szkodliwymi skokami napięcia, zostanie skierowana do zasilania wspomnianych pięciu instrumentów. Oczywiście taki krok niesie ze sobą pewne ryzyko, jednak zyski w postaci kolejnych danych, jakie będzie w stanie wysyłać sonda, są większe. Zwłaszcza że wahania napięcia są na tym etapie misji niewielkim ryzykiem.
Jak możemy przeczytać w komunikacie opublikowanym przez zespół czuwający nad sondą z NASA:
Chociaż napięcie statku kosmicznego nie będzie w rezultacie ściśle regulowane, nawet po ponad 45 latach lotu, systemy elektryczne obu sond pozostają stosunkowo stabilne, co minimalizuje potrzebę stosowania siatki bezpieczeństwa. Zespół inżynierów jest również w stanie monitorować napięcie i reagować, jeśli ulega ono zbyt dużym wahaniom. Jeśli nowe podejście sprawdzi się w przypadku Voyagera 2, zespół może wdrożyć je również na Voyagerze 1. Póki co, monitorujemy statek kosmiczny od kilku tygodni i wygląda na to, że to nowe podejście działa.
W związku z tym jedno z najniezwyklejszych osiągnięć w historii badań kosmosu wciąż będzie dostarczać nam nowych danych. Program sond Voyager jest jednym z najlepszych dowodów na umiejętności inżynierów i naukowców z NASA. Po ponad 45 latach i wielu epokowych osiągnięciach naukowych, bez przerwy dostarcza nam danych, pędząc w dal w międzygwiezdnej przestrzeni.
