Voyager 1 наближається до межі в один світловий день від Землі
- Очікується, що 18 листопада Voyager 1 досягне відстані 16,09 млрд миль від Землі — одного світлового дня
- У вересні інженери замінили три пристрої на менш енерговитратні, щоб продовжити роботу решти наукових приладів
- Після перерви у зв’язку 18–19 жовтня сигнал повернувся 20 жовтня; причину інциденту поки не встановлено
Відстань, на якій очікування на відповідь триватиме дві доби
Voyager 1 наближається до рубежу, який наочно демонструє масштаб його подорожі: 18 листопада апарат, як очікується, перебуватиме на відстані 16,09 млрд миль, або 25,89 млрд кілометрів, від Землі. Світло долає цю відстань за 24 години, тому її називають однією світловою добою. Жоден інший створений людиною об’єкт раніше не віддалявся так далеко. Для NASA це не лише символічна дата, а й нагадування про вкрай повільний зв’язок із зондом.
Швидкість Voyager 1 у міжзоряному просторі становить приблизно 38 000 миль на годину, або 61 155 кілометрів на годину. Попри цей рух, апарат не може швидко обмінюватися даними із Землею: радіосигнал поширюється зі швидкістю світла, і команда йтиме до зонда близько доби. На зворотний сигнал знадобиться ще приблизно 24 години. Отже, навіть за встановленого зв’язку між надсиланням команди й отриманням відповіді минає близько двох днів.
Зонд вирушив із Землі у 1977 році й провів у космосі майже п’ять десятиліть. Він і Voyager 2 перетнули межу геліосфери — величезної області частинок і магнітних полів, створюваних Сонцем, — і опинилися в міжзоряному просторі. Ці апарати залишаються єдиними, які безпосередньо досліджували середовище за межами геліосфери. Тому їхні вимірювання важливі не лише як продовження давньої місії: нині немає інших місій, здатних збирати дані в цьому віддаленому регіоні.
Енергозбереження для апарата, якому майже пів століття
У вересні команда Voyager завершила операцію зі зниження енергоспоживання апарата. Інженери замінили три пристрої на альтернативні, яким потрібно менше електроенергії; ще три пристрої допомагають підтримувати потрібний температурний режим. Роботи отримали неофіційну назву «Великий вибух» і потребували кількох місяців підготовки. Заміни провели одночасно, щоб водночас скоротити споживання енергії та зберегти належний розподіл тепла всередині зонда, попри екстремальний холод космосу.
Така послідовність дій була необхідна через конструкцію системи обігріву: усі шість задіяних пристроїв допомагають підтримувати температуру всередині апарата. За даними NASA, три початкові елементи потрібно було замінити разом, а не окремо, щоб не порушити тепловий баланс. Операцію на Voyager 1 провели приблизно через шість тижнів після аналогічної процедури на Voyager 2. NASA розраховує, що модернізація продовжить термін роботи наукових приладів Voyager 1, які залишилися, і дасть змогу довше збирати дані з міжзоряного простору.
Електроенергію обидва зонди отримують від радіоізотопних термоелектричних генераторів. Вони використовують тепло, що виділяється під час радіоактивного розпаду плутонію, і перетворюють його на електричну енергію. У міру продовження цього процесу доступна потужність апаратів зменшується: кожен втрачає близько чотирьох ватів потужності щороку. За майже 50 років це поступове зниження залишило інженерам дуже невеликий запас. NASA вже вимикало обладнання, яке перестало бути необхідним на поточному етапі місії, щоб підтримувати роботу решти систем.
Перерва зв’язку й автоматичне перемикання на резерв
Коли Voyager 1 стартував у 1977 році, на борту було десять наукових приладів. Деякі вимкнули після завершення прольотів повз зовнішні планети, інші продовжили досліджувати дедалі віддаленіші ділянки космосу. Обмежений запас енергії вже змусив NASA в останні роки вимкнути два наукові прилади. На цьому тлі збереження решти інструментів має практичне значення: вони дають змогу й далі безпосередньо спостерігати за середовищем за межами геліосфери, куди поки не відправляли інших апаратів для вимірювань.
До проведення «Великого вибуху» NASA могло зіткнутися з необхідністю вимкнути ще один прилад Voyager 1 уже влітку 2027 року. Успішна економія енергії має відтермінувати таку перспективу, однак джерело не стверджує, що модернізація гарантує роботу всіх інструментів до конкретної дати. Генератори й надалі втрачають потужність, а майже півстолітній апарат може зіткнутися з новими технічними труднощами. Тож ідеться про продовження можливостей місії, а не про усунення обмежень, пов’язаних із енергопостачанням.
Паралельно інженери з’ясовують причини збою зв’язку, що стався 18 і 19 жовтня. Під час двох запланованих сеансів із проміжком у 24 години мережа Deep Space Network не отримала радіосигналу від Voyager 1. Після двох невдалих спроб сигнал несподівано з’явився знову 20 жовтня — приблизно через 48 годин після початку перерви. За повідомленням NASA, відтоді зв’язок зберігався, а фахівці надіслали апарату команди, щоб з’ясувати, що сталося.
Що означає рубіж в одну світлову добу
Deep Space Network — це система великих радіоантен, розташованих у трьох місцях по всьому світу. Вона дає змогу NASA обмінюватися сигналами з апаратами, що працюють біля Місяця та на значно більших відстанях. Під час інциденту Voyager 1 перебував приблизно за 16 млрд миль, або 24 млрд кілометрів, від Землі. Джерело не уточнює, що саме спричинило відсутність сигналу під час двох сеансів. Тож відновлення контакту поки що не можна вважати остаточним поясненням збою.
Під час перевірки інженери виявили, що один набір двигунів орієнтації Voyager 1 перестав працювати, після чого апарат автоматично ввімкнув резервні двигуни. Перемикання належить до системи захисту від несправностей: бортові комп’ютери можуть розпізнати можливу проблему, перейти на резервне обладнання, стабілізувати апарат і призупинити звичайні операції. Це дає наземній команді час оцінити стан зонда й обрати подальші дії. Однак NASA поки не встановило, чи саме ця несправність спричинила втрату зв’язку.
Керівник місії Voyager у Лабораторії реактивного руху NASA Карім Бадруддін зазначив, що команда вперше спостерігає таку поведінку апарата, але на нинішньому етапі місії доводиться очікувати несподіванок. Він також висловив полегшення з приводу відновлення зв’язку та бажання з’ясувати причину того, що сталося. Наступний помітний рубіж — очікуване 18 листопада досягнення відстані в один світловий день — не усуває цієї невизначеності: зонд продовжує працювати, але його енергія обмежена, а діагностика інциденту ще триває.
Джерело: ScienceDaily
