Инженерите на NASA намериха начин да удължат научната мисия на „Вояджър 2“ (Voyager 2) близо половин век след изстрелването му. Новото решение ще позволи на космическия апарат да пести от все по-ограничената си енергия и едновременно с това да продължи да събира ценни данни от междузвездното пространство, пише dailygalaxy.com.

Изстрелян през 1977 г., „Вояджър 2“ се превръща в една от най-дългите и забележителни мисии в историята на космическите изследвания. Днес апаратът се намира на милиарди километри от Земята, в област от космоса, която никоя друга действаща мисия на NASA не изследва пряко.

Поддържането на космически апарат, създаден преди близо половин век, изисква непрекъснато наблюдение и изключително прецизни инженерни решения. Енергията, с която разполага „Вояджър 2“, постепенно намалява, затова екипът на мисията непрекъснато търси начини да съчетае запазването на жизненоважните системи с продължаването на научната работа. А данните, които апаратът все още изпраща, дават уникална информация за най-отдалечените области, до които достига влиянието на Слънцето.

NASA разработи нов начин да пести енергията на Voyager 2

Най-сериозното предизвикателство пред „Вояджър 2“ е постепенно намаляващото количество енергия, с което разполага. Космическият апарат се захранва от радиоизотопен термоелектричен генератор – система, която работи още от началото на мисията, но с времето естествено произвежда все по-малко електричество.

С намаляването на наличната мощност инженерите трябва внимателно да преценяват кои системи да останат включени и как научните инструменти да продължат да работят възможно най-дълго. Това изисква задълбочени познания за техника, проектирана преди повече от четири десетилетия.

Екипът на NASA е разработил нов подход, който позволява научните наблюдения да продължат въпреки ограничените ресурси на апарата. Стратегията включва промени в начина, по който се управляват отделните системи, както и внимателно планирани действия за съхраняване на достатъчно енергия за най-важните задачи на мисията.

Инженерите продължават постоянно да следят състоянието на „Вояджър 2“ и да адаптират работата му според променящите се условия. Всяка намеса обаче трябва да бъде планирана изключително внимателно, тъй като командите, изпратени от Земята, пътуват с часове, преди да достигнат космическия апарат.

Тази цветна композиция, заснета от „Вояджър 2“, показва Голямото червено петно – емблематичната дълготрайна буря на Юпитер – в късния юпитериански следобед. На север от Червеното петно се вижда любопитна по-тъмна област от Южния екваториален пояс (SEB), в който се намира самото петно. При преминаването на тази област северно от него многократно е наблюдавано ярко изригване на материал от SEB към разпръснатите екваториални облаци. На изображението се виждат следите от едно подобно изригване. Долу вляво от Голямото червено петно се намира един от трите дълготрайни Бели овала. Снимката е направена на 29 юни 1979 г., когато „Вояджър 2“ се е намирал на близо 9 млн. километра от Юпитер. Най-малките различими детайли са с размер над 170 километра) Източник: NASA/JPL

Оцеляването на апарата зависи от умението на инженерите да управляват остаряваща технология в среда, в която физическият ремонт е невъзможен. Те могат да разчитат единствено на данните, получавани от „Вояджър 2“, на компютърни модели и на натрупания през десетилетията опит от мисията.

Последното инженерно решение е поредното доказателство, че космически апарати, първоначално създадени за далеч по-кратки мисии, могат да продължат да носят научни резултати десетилетия по-късно, когато екипите намират нестандартни решения на възникващите проблеми.

Voyager 2 продължава да изследва непознатото отвъд влиянието на Слънцето

От изстрелването си насам „Вояджър 2“ изминава път, който няма аналог сред космическите мисии. И до днес той остава единствената сонда, посетила Уран и Нептун и дала на учените първата възможност да наблюдават отблизо тези далечни ледени гиганти.

След като изпълнява основните си задачи по изследването на планетите, „Вояджър 2“ продължава пътя си към границата на хелиосферата – огромната област около Слънцето, оформена и защитавана от слънчевия вятър.

През 2018 г. космическият апарат навлезе в междузвездното пространство и се превърна във втория създаден от човека обект, достигнал тази област след своя близнак „Вояджър 1“. Оттогава инструментите му измерват условията отвъд непосредственото влияние на Слънцето.

Данните от „Вояджър 2“ помагат на учените да разберат по-добре прехода между Слънчевата система и останалата част от Галактиката. Измерванията на частиците, магнитните полета и плазмата предоставят информация, която не може да бъде получена от космически апарати, намиращи се по-близо до Земята.

Бури на Сатурн, наблюдавани от „Вояджър 2“. „Вояджър 1“ и „Вояджър 2“ регистрират радиосигнали от мълнии, за които учените предполагат, че идват от устойчива буреносна система в ниските географски ширини, разпростряла се на голямо разстояние по дължина. Тя вероятно е подобна на областта, отбелязана на това изображение от „Вояджър 2“, заснето на 4 август 1981 г. от разстояние 21 млн. километра (13 млн. мили). Източник: NASA/JPL-Caltech

Мисията дава на учените рядка възможност да изследват средата около нашата планетарна система от място, което никоя друга действаща мисия не може да достигне. Дори сравнително малко количество нови данни от подобно разстояние може да допринесе за разбирането ни за начина, по който звездите взаимодействат с космическото пространство около тях.

Докато „Вояджър 2“ продължава да работи, учените имат възможност да наблюдават област, която остава до голяма степен неизследвана. Затова всеки допълнителен ден, месец или година научна работа на апарата има огромна стойност.

Историческа мисия продължава близо половин век след началото си

Дълголетието на „Вояджър 2“ е сред най-забележителните постижения в историята на роботизираните космически изследвания. Проектиран през 70-те години на XX век, апаратът е издържал десетилетия на екстремни условия и все още поддържа връзка със Земята.

Управлението на толкова стар космически апарат изисква съчетание от познаване на първоначалните инженерни решения, съвременни методи за управление на мисии и изключително внимателно разпределение на оставащите ресурси. Днешният екип работи със системи, създадени още преди появата на много от технологиите, които приемаме за стандартни при съвременните космически мисии.

Огромното разстояние до „Вояджър 2“ допълнително усложнява задачата. Сигналите между Земята и апарата пътуват в продължение на много часове. Това означава, че инженерите трябва да предвиждат възможните проблеми и да подготвят действията си много преди да разберат какъв е резултатът от предишната изпратена команда.

Продължаващата подкрепа на NASA за мисията позволява на учените да получават информация от уникална точка далеч отвъд орбитите на планетите. „Вояджър 2“ остава пряк източник на данни от област на космоса, която засега е недостижима за почти всички останали мисии.

Усилията за удължаване на научния живот на „Вояджър 2“ показват и колко ценни могат да бъдат дългосрочните космически мисии. Един апарат може да продължи да прави открития десетилетия след изпълнението на първоначалните си цели, ако инженерите успяват да го приспособяват към новите условия.

Пътешествието на Voyager 2 в междузвездното пространство продължава

Колко още ще продължи мисията на „Вояджър 2“, ще зависи от начина, по който инженерите успяват да управляват оставащата енергия и системите на апарата. NASA ще продължи да преценява кои научни инструменти могат да останат включени и как изследванията да продължат възможно най-дълго.

Всяко ново измерване от „Вояджър 2“ допълва познанията ни за пространството отвъд Слънчевата система. Апаратът продължава да изпраща информация от място, което не може да бъде изследвано пряко нито от наземен телескоп, нито от инструмент в близост до Земята.

Близо пет десетилетия след като напуска Земята, „Вояджър 2“ все още е действаща научна мисия. Неговото необикновено дълго пътешествие показва как инженерната изобретателност може да вдъхне нов живот на исторически космически апарати и да позволи на науката да продължи да прави открития на самата граница на достигнатото от човечеството.