Misja Voyager, nieprzerwanie od lat siedemdziesiątych, pomaga badać Wszechświat
Należąca do NASA, misja Voyager, wystartowała w latach 70. ubiegłego wieku i wciąż pomaga astronomom lepiej poznawać kosmos. Dwa statki kosmiczne sprzed prawie 50 lat nie tylko przetrwały, ale także były rozwijane.
Voyager to misja NASA składająca się z dwóch różnych pojazdów kosmicznych – Voyager 1 i 2, które wystartowały w kosmos odpowiednio 5 września 1977 roku i 20 sierpnia 1977 roku. W ciągu dziesięcioleci po wystrzeleniu, para przemierzyła Układ Słoneczny, badając Jowisza, Saturna, Urana i Neptuna.
Te bliźniacze sondy stały się później pierwszymi statkami kosmicznymi, które znalazły się w przestrzeni międzygwiezdnej – regionie poza heliosferą, bańką wiatru słonecznego i pól magnetycznych emanujących ze Słońca, poza Układem Słonecznym. Voyager 1 jako pierwszy się tam znalazł w 2012 roku, a następnie Voyager 2 w 2018 roku.
Dziś Voyager kontynuuje swoją misję nie tylko dlatego, że może, ale dlatego, że wciąż ma do wykonania pracę nad badaniem przestrzeni międzygwiezdnej, heliosfery i interakcji między nimi. Jednak ta pionierska podróż międzygwiezdna, obejmująca miliardy kilometrów i dekady przełomowych badań naukowych, nie obyła się bez prób.
Według Johna Casaniego, kierownika projektu Voyager od 1975 r. do uruchomienia w 1977 r., „nie projektowaliśmy ich na 30 czy 40 lat, zaprojektowaliśmy je tak, aby nie zawiodły”.
Jednym z kluczowych czynników wpływających na niezawodność misji była redundancja (stworzono dodatkowe elementy infrastruktury, które w przypadku awarii pozwalały utrzymać ciągłość jej działania). Komponenty zostały nie tylko starannie zaprojektowane, ale także wykonane w dwóch egzemplarzach.
Bliźniacze sondy kosmiczne Voyager mogą również zawdzięczać swoją długowieczność długotrwałemu źródłu zasilania. Każdy statek kosmiczny jest wyposażony w trzy radioizotopowe generatory termoelektryczne. Te nuklearne „baterie” zostały pierwotnie opracowane przez Departament Energii Stanów Zjednoczonych w ramach programu Atoms for Peace, uchwalonego przez prezydenta Dwighta Eisenhowera w 1955 roku.
W porównaniu do innych źródeł zasilania, które były dostępne w tamtym czasie, takich jak energia słoneczna, która nie ma zasięgu umożliwiającego działanie poza orbitą Jowisza, generatory te pozwoliły dotrzeć sondom znacznie dalej.
Generatory nadal pozwalają misji dotrzeć dalej niż kiedykolwiek wcześniej, ale z roku na rok generują coraz mniej energii, a kolejne instrumenty muszą być z czasem wyłączane, aby oszczędzać energię.
Emerytowany personel misji, który pierwotnie pracował nad Voyagerem w jego najwcześniejszych dniach, pomaga nowemu, aby nie tylko rozwiązywać problemy, ale także wspierać kolejne pokolenie naukowców i inżynierów.
W ciągu ostatnich kilku lat kreatywność zespołu misji została przetestowana w wielu złożonych kwestiach. Ostatnio zatkał się przewód paliwowy wewnątrz silników odrzutowych Voyagera 1, które kontrolują orientację i kierunek statku kosmicznego. Silniki manewrowe umożliwiają statkowi kosmicznemu ustawienie anten i mają kluczowe znaczenie dla utrzymania łączności z Ziemią. Dzięki starannej koordynacji inżynierowie byli w stanie zdalnie przełączyć pojazd na inny zestaw silników.
Tego typu naprawy są niezwykle trudne, ponieważ sygnał radiowy potrzebuje około 22,5 godziny, aby dotrzeć do Voyagera 1 z Ziemi i kolejne 22,5 godziny, aby powrócić. Sygnały do i z Voyagera 2 zajmują około 19 godzin w każdą stronę.
Sondy Voyager mogą działać do końca lat 20. XXI wieku. W miarę upływu czasu coraz trudniej będzie kontynuować ich działanie, ponieważ moc misji zmniejsza się o 4 waty każdego roku, a oba statki kosmiczne będą się ochładzać wraz ze spadkiem mocy. Dodatkowo, nieoczekiwane anomalie mogą wpłynąć na funkcjonalność i żywotność misji w miarę ich starzenia się.
Emil Gołoś