Voyager 1 to prawdziwy weteran lotów kosmicznych. 45 lat po wystrzeleniu sonda nadal działa, zbiera dane i wysyła je na Ziemię, odbiera i wykonuje także polecenia specjalistów zarządzających misją, jednak coś dziwnego dzieje się na pokładzie sondy. System AACS służący do orientacji w przestrzeni przesyła dość nietypowe dane.
Odczyty z systemu AACS (attitude articulation and control system), który jest wykorzystywany przez Voyagera do orientacji w przestrzeni, wydają się nie pasować do tego, co robi statek. AACS ma fundamentalne znaczenie, głównie dlatego, że utrzymuje antenę sondy skierowaną dokładnie w kierunku Ziemi, umożliwiając przesyłanie danych do domu. Jeśli przestanie działać, możemy już nie skontaktować się z sondą.
Sonda Voyager 1 została wystrzelona z Ziemi początkiem września 1977 roku. Bliźniacza konstrukcja - sonda Voyager 2 - poleciała w kosmos 16 dni wcześniej. Ich celem było zbadanie zewnętrznych planet Układu Słonecznego. W okolicach Saturna sonda Voyager 2 zmieniła kurs, by przelecieć w pobliżu Urana i Neptuna. Do tej pory są to jedyne bliskie przeloty obok tych planet.
Sondy Voyager zakończyły swoją wycieczkę po planetach i rozpoczęły międzygwiezdną misję dotarcia do heliopauzy w 1989 roku. 5 listopada 2018 roku sonda Voyager 2 przekroczyła zewnętrzną krawędź heliosfery - ochronny „bąbel” cząstek i pól magnetycznych wytwarzanych przez nasze Słońce. Na granicy heliosfery, zwanej heliopauzą, wiatr słoneczny wytraca swoją prędkość, a ciśnienie wiatrów galaktycznych zaczyna przeważać nad ciśnieniem wiatru słonecznego. Granica ta znajduje się około 18 miliardów kilometrów od Słońca. Sonda Voyager 1przekroczyłą granicę heliosfery i weszła w przestrzeń międzygwiezdną wcześniej, bo w 2012 roku.
Obecnie sondy znajdują się ponad 20 miliardów kilometrów od Ziemi (Voyager 1 - 23,3 miliarda kilometrów, Voyager 2 - 19,5 miliarda kilometrów od Ziemi). Transmisja danych z takich odległości trwa ponad 20 godzin. Oznacza to, że wysłanie wiadomości do Voyagera 1 i otrzymanie odpowiedzi zajmuje około dwóch dni — opóźnienie, do którego zespół misji jest przyzwyczajony.
Obie konstrukcje zasilane są przez radioizotopowe generatory termoelektryczne, które z roku na rok działają coraz gorzej. Według szacunków NASA, około 2025 roku generatory mogą nie być już w stanie zapewnić odpowiedniej do działania mocy.
45 lat w przestrzeni kosmicznej może nadwyrężyć każdy sprzęt. Nic więc dziwnego, że Voyager 1 ma problemy techniczne. Jak przyznali eksperci z NASA, wszystkie znaki sugerują, że AACS nadal działa, ale dane telemetryczne, które zwraca, są nieprawidłowe – nie odzwierciedlają faktycznego położenia statku. Wyglądają, jakby były generowane losowo. Co ciekawe, problem ten nie uruchomił pokładowych systemów ochrony przed usterkami, które mają na celu przełączenie statku w tryb awaryjny, w którym wykonywane są tylko niezbędne operacje, dając inżynierom czas na zdiagnozowanie problemu.
Sygnał sondy Voyager 1 również nie osłabł, co sugeruje, że antena pozostaje w swojej zalecanej orientacji względem Ziemi.
Specjaliści z NASA nie wiedzą, z jakiego rodzaju problemem mają do czynienia. Zespół będzie nadal ściśle monitorował sygnał, aby ustalić, czy nieprawidłowe dane pochodzą bezpośrednio z AACS lub innego systemu zaangażowanego w tworzenie i wysyłanie danych telemetrycznych. Dopóki istota problemu nie zostanie rozpoznana, nie da się przewidzieć, czy może to wpłynąć na dalsze losy sondy. Badacze nie są w stanie oszacować, jak długo jeszcze statek kosmiczny może zbierać i przesyłać dane naukowe.
- Oba statki kosmiczne mają prawie 45 lat, co znacznie przekracza pierwotny plan misji. Znajdują się w przestrzeni międzygwiezdnej – w środowisku o wysokim promieniowaniu, w którym wcześniej nie przebywał żaden statek kosmiczny. Dlatego inżynierowie stoją przed dużymi wyzwaniami. Jednak uważam, że jeśli istnieje sposób na rozwiązanie tego problemu, nasz zespół go znajdzie – przyznała Suzanne Dodd, kierownik projektu Voyager 1 i 2 w NASA Jet Propulsion Laboratory.
Dodd dodała, że być może zespół nie znajdzie źródła anomalii i zamiast tego spróbuje się dostosować do zaistniałej sytuacji. Jednak jeśli źródło zostanie zidentyfikowane, inżynierowie mogą rozwiązać problem poprzez zmiany w oprogramowaniu lub potencjalnie poprzez użycie innego sprzętu znajdującego się na pokładzie statku.
Zresztą już wcześniej specjaliści z NASA skorzystali z podobnej strategii. W 2017 r., gdy główne silniki sondy wykazywały oznaki znacznej degradacji, badacze zdecydowali się na przejście na inny zestaw silników, które były pierwotnie używane podczas bliskich przelotów w pobliżu planet. Silniki odpaliły bez problemu, mimo że nie były używane przez 37 lat.
Bliźniak Voyagera 1, Voyager 2 nadal działa normalnie. Obie sondy są jedynymi, które zbierają dane z przestrzeni międzygwiezdnej. Informacje przez nie dostarczane są unikalne i bez tych sond nie poznamy lepiej środowiska międzygwiazdowego.
Voyagera 1 i Voyager 2 wytwarzają około 4 watów mniej energii elektrycznej każdego roku, co ogranicza liczbę systemów, które mogą obsługiwać. Zespół inżynierów misji wyłączył różne podsystemy i grzejniki, aby zarezerwować energię dla instrumentów naukowych i systemów krytycznych. Żadne instrumenty naukowe nie zostały jeszcze wyłączone w wyniku zmniejszającej się mocy, a zespół naukowców i inżynierów nieustannie pracuje, by jak najdłużej utrzymać obie sondy przy życiu.
Źródło: NASA, fot. NASA/JPL-Caltech
