NASA wyłącza instrument plazmowy Voyager 2, aby przedłużyć misję
Inżynierowie NASA wyłączyli instrument do badania plazmy znajdujący się na pokładzie sondy kosmicznej Voyager 2 z powodu stopniowo zmniejszającego się zasilania elektrycznego pojazdu kosmicznego.
Sonda kosmiczna, znajdująca się w odległości ponad 20,5 miliarda kilometrów od Ziemi, nadal wykorzystuje cztery instrumenty naukowe do badania regionu poza naszą heliosferą, ochronnym bąblem cząstek i pól magnetycznych wytwarzanych przez Słońce. Statek kosmiczny ma wystarczającą moc, aby kontynuować badanie tego regionu za pomocą co najmniej jednego działającego instrumentu naukowego do 2030 roku.
Inżynierowie misji podjęli kroki, aby uniknąć wyłączenia głównego instrumentu naukowego tak długo, jak to możliwe, ponieważ dane zbierane przez bliźniacze sondy Voyager są wyjątkowe. Żaden inny statek kosmiczny stworzony przez człowieka nie operował w przestrzeni międzygwiezdnej – w obszarze poza heliosferą.
Instrument plazmowy mierzy ilość plazmy (elektrycznie naładowanych atomów) i kierunek jej przepływu. W ostatnich latach zebrał ograniczoną ilość danych ze względu na swoją orientację w stosunku do kierunku przepływu plazmy w przestrzeni międzygwiezdnej.
Oba statki kosmiczne są zasilane rozpadającym się plutonem i jak tłumaczą naukowcy, tracą około czterech watów mocy każdego roku. Po tym, jak bliźniacze sondy Voyager zakończyły badanie planet olbrzymów w Układzie Słonecznym w latach 80-tych, zespół misji wyłączył kilka instrumentów naukowych, które nie były używane do badania przestrzeni międzygwiezdnej. Zapewniło to statkom kosmicznym mnóstwo dodatkowej energii.
Od tego czasu kierujący misją wyłączyli wszystkie systemy pokładowe, które nie były niezbędne do działania sond, w tym niektóre grzejniki. Aby opóźnić konieczność wyłączenia innego instrumentu naukowego, dostosowano również monitorowanie napięcia Voyagera 2.
Dnia 26 września inżynierowie wydali polecenie wyłączenia instrumentu do badania plazmy. Sygnał wysłany przez NASA Deep Space Network (nadawczo-odbiorcza globalna sieć dużych anten, która pozwala na nawiązanie łączności pomiędzy Ziemią a flotą bezzałogowych sond kosmicznych eksplorujących Układ Słoneczny) potrzebował 19 godzin, aby dotrzeć do Voyagera 2, a sygnał zwrotny potrzebował kolejnych 19 godzin, aby dotrzeć na Ziemię.
Inżynierowie misji zawsze uważnie monitorują zmiany wprowadzone w 47-letnim statku kosmicznym, aby upewnić się, że nie generują one żadnych niepożądanych efektów wtórnych. Potwierdzili, że polecenie wyłączenia zostało wykonane bez incydentów, a sonda działa normalnie.
W 2018 roku instrument plazmowy okazał się pomocny w ustaleniu, że Voyager 2 opuścił heliosferę. Granica między nią, a przestrzenią międzygwiezdną jest określana przez zmiany w atomach, cząsteczkach i polach magnetycznych, które mogły wykryć instrumenty pokładowe.
Jak tłumaczą badacze, wewnątrz heliosfery, cząsteczki ze Słońca przepływają na zewnątrz, z dala od niego. Cała heliosfera porusza się w przestrzeni międzygwiezdnej, więc w pozycji Voyagera 2 w pobliżu przedniej części bańki słonecznej plazma płynie w kierunku prawie przeciwnym do kierunku cząstek słonecznych.
Instrument plazmowy składa się z czterech „miseczek”. Trzy z nich skierowane są w stronę Słońca i obserwują wiatr słoneczny wewnątrz heliosfery. Czwarty jest skierowany pod kątem prostym do kierunku pozostałych trzech i obserwuje plazmę w magnetosferach planetarnych, heliosferze, a teraz w przestrzeni międzygwiezdnej.
Gdy Voyager 2 opuścił heliosferę, przepływ plazmy do trzech „miseczek” skierowanych w stronę Słońca gwałtownie spadł. Najbardziej użyteczne dane z czwartego instrumentu są możliwe do pozyskania tylko raz na trzy miesiące, gdy statek kosmiczny wykonuje obrót o 360 stopni wokół osi skierowanej w stronę Słońca. Wpłynęło to na decyzję misji o wyłączeniu tego instrumentu przed innymi.
Instrument plazmowy na Voyagerze 1 przestał działać w 1980 roku i został wyłączony w 2007 roku w celu oszczędzania energii. Inny instrument na pokładzie Voyagera 2, zwany podsystemem fal plazmowych, może oszacować gęstość plazmy, gdy erupcje ze Słońca powodują wstrząsy w ośrodku międzygwiezdnym, wytwarzając fale plazmowe.
Inżynierowie misji nadal monitorują stan statku kosmicznego i jego dostępne zasoby, aby podejmować decyzje, które zmaksymalizują wydajność naukową misji.
Emil Gołoś
