Voyager 2 продовжує наукові пошуки з інноваційною стратегією енергопостачання

Згідно з цим планом, наукові інструменти «Вояджера-2» будуть увімкнені на кілька років довше, ніж передбачалося раніше, що дозволить отримувати ще більше відкриттів із міжзоряного простору.

Космічний корабель «Вояджер-2», запущений у 1977 році, знаходиться на відстані понад 12 мільярдів миль (20 мільярдів кілометрів) від Землі, використовуючи п’ять наукових інструментів для дослідження міжзоряного простору. Щоб ці інструменти працювали, незважаючи на зменшення джерела живлення, старий космічний корабель почав використовувати невеликий резервуар резервного живлення, виділений як частину бортового механізму безпеки. Цей крок дозволить місії відкласти закриття наукового приладу до 2026 року, а не цього року.

Вимкнення наукового приладу не завершить місію. Після вимкнення одного приладу у 2026 році зонд продовжуватиме працювати з чотирма науковими інструментами, доки через зниження рівня живлення не буде потрібно вимкнути інший. Якщо «Вояджер-2» залишиться здоровим, команда інженерів очікує, що місія потенційно може тривати протягом багатьох років.

«Вояджер-2» та його близнюк «Вояджер-1» — єдині космічні апарати, які коли-небудь працювали поза межами геліосфери, захисної бульбашки частинок і магнітних полів, створених Сонцем. Зонди допомагають вченим відповісти на питання про форму геліосфери та її роль у захисті Землі від енергетичних частинок та іншого випромінювання, що міститься в міжзоряному середовищі.

«Наукові дані, які надсилають «Вояджери», стають ціннішими, чим далі від Сонця вони віддаляються, тому ми безперечно зацікавлені в тому, щоб якомога довше працювали якомога більше наукових інструментів», — сказала Лінда Спілкер, науковий співробітник проєкту «Вояджер» у NASA. Лабораторія реактивного руху в Південній Каліфорнії, яка керує місією NASA.

Живлення зондів

Обидва зонди «Вояджер» живляться за допомогою радіоізотопних термоелектричних генераторів (RTG), які перетворюють тепло від розкладеного плутонію в електрику. Постійний процес розпаду означає, що генератор щороку виробляє дещо менше електроенергії. Поки що зниження енергопостачання не вплинуло на наукові результати місії, але щоб компенсувати втрату, інженери вимкнули обігрівачі та інші системи, які не є важливими для підтримання польоту космічного корабля.

Оскільки на «Вояджер-2» ці можливості вичерпано, один із п’яти наукових інструментів космічного корабля став наступним у списку. («Вояджер-1» працює на один науковий прилад менше, ніж його близнюк, оскільки один із приладів вийшов з ладу на початку місії. У результаті рішення про те, чи вимикати інструмент на «Вояджері-1», буде прийнято лише наступного року.)

У пошуках способу уникнути вимкнення наукового приладу «Вояджер-2» команда уважніше вивчила механізм безпеки, призначений для захисту інструментів у разі суттєвих змін напруги космічного корабля – потоку електрики. Оскільки коливання напруги можуть пошкодити інструменти, Voyager обладнано регулятором напруги, який у такому разі запускає резервну схему. Схема може отримати невелику кількість енергії від RTG, який відведено для цієї мети. Замість того, щоб зберігати цю потужність, місія тепер використовуватиме її для підтримки роботи наукових інструментів.

Незважаючи на те, що напруга космічного корабля не буде жорстко регулюватися в результаті, навіть після більш ніж 45 років польоту, електричні системи на обох зондах залишаються відносно стабільними, мінімізуючи потребу в сітці безпеки. Команда інженерів також може контролювати напругу та реагувати, якщо вона сильно коливається. Якщо новий підхід добре спрацює на «Вояджері-2», команда може застосувати його і на «Вояджері-1».

«Змінна напруга створює ризик для інструментів, але ми визначили, що це невеликий ризик, і альтернатива пропонує велику винагороду, оскільки ми можемо довше тримати наукові інструменти увімкненими», — сказала Сюзанна Додд, керівник проєкту «Вояджер» у JPL. «Ми спостерігали за космічним кораблем протягом кількох тижнів, і, здається, цей новий підхід працює».

Спочатку планувалося, що місія «Вояджера» триватиме лише чотири роки, відправляючи обидва зонди повз Сатурн і Юпітер . НАСА розширило місію, щоб «Вояджер-2» міг відвідати Нептун і Уран ; це все ще єдиний космічний корабель, який коли-небудь стикався з крижаними гігантами. У 1990 році НАСА знову продовжило місію, цього разу з метою відправки зондів за межі геліосфери. «Вояджер-1» досяг кордону у 2012 році, а «Вояджер-2» (подорожує повільніше та в іншому напрямку, ніж його двійник) досяг її у 2018 році.