Инженеры НАСА нашли способ продлить работу «Вояджера-2»⁠⁠

Для ЛЛ: они отключат стабилизатор напряжения и запитают научные приборы от РИТЭГа напрямую.

Испытательная модель «Вояджера», показанная в камере космического симулятора в JPL в 1976 году, была копией двух космических зондов «Вояджер», запущенных в 1977 году. Сканирующая платформа модели тянется вправо, удерживая несколько научных приборов космического аппарата в развёрнутом положении.

В соответствии с новым планом научные приборы «Вояджера-2» будут включены на несколько лет дольше, чем предполагалось ранее, что позволит сделать ещё больше открытий о природе межзвёздного пространства.

Космический аппарат «Вояджер-2», запущенный в 1977 году, сегодня находится на расстоянии более 20 млрд км от Земли и использует пять научных приборов для изучения межзвёздного пространства. Для поддержания работы этих приборов, несмотря на сокращение запасов энергии, стареющий космический аппарат начал использовать небольшой резервный запас энергии, предусмотренный бортовым механизмом безопасности. Этот шаг позволит отложить отключение научных приборов до 2026 года.

«Вояджер-2» и его близнец «Вояджер-1» — единственные космические аппараты, когда-либо работавшие за пределами гелиосферы, защитного пузыря из частиц и магнитных полей, создаваемого Солнцем. Эти зонды помогают учёным искать ответы на вопросы о форме гелиосферы и её роли в защите Земли от частиц высоких энергий и других видов излучения, которые встречаются в межзвёздной среде.

«Научные данные, которые возвращают «Вояджеры», становятся тем ценнее, чем дальше от Солнца они находятся, поэтому мы определённо заинтересованы в том, чтобы как можно дольше сохранить работоспособность всех научных приборов», — говорит Линда Спилкер, научный сотрудник проекта «Вояджер» в Лаборатории реактивного движения НАСА в Южной Калифорнии, которая управляет миссией НАСА.

Оба зонда «Вояджер» питаются от радиоизотопных термоэлектрических генераторов (РИТЭГов), которые преобразуют тепло от распадающегося плутония в электричество. Постоянный процесс распада означает, что с каждым годом генератор производит немного меньше энергии. До сих пор снижение энергоснабжения не повлияло на научные результаты миссии, но чтобы компенсировать потери, инженеры отключили обогреватели и другие системы, которые не являются необходимыми для поддержания полёта космического корабля.

Радиоизотопный термоэлектрический генератор (РИТЭГ)

Поскольку эти возможности на «Вояджере-2» уже исчерпаны, следующим в их списке стал один из пяти научных приборов космического аппарата. На «Вояджере-1» работает на один научный прибор меньше, чем на его близнеце, поскольку один из приборов вышел из строя в начале миссии. В результате решение о том, отключать ли какой-либо инструмент на «Вояджере-1», будет принято только в следующем году.

В поисках способа избежать отключения научного инструмента «Вояджера-2» команда внимательно изучила механизм безопасности, предназначенный для защиты приборов в случае значительного изменения напряжения на космическом корабле. Поскольку колебания напряжения могут повредить приборы, «Вояджер» оснащён регулятором напряжения, который в этом случае запускает резервную схему. Эта цепь может получить доступ к небольшому количеству энергии от РИТЭГа, отведённой для этой цели. Вместо того, чтобы хранить эту энергию, аппарат теперь будет использовать её для поддержания работы научных приборов.

Хотя в результате напряжение космического аппарата не будет жёстко регулироваться, даже после более чем 45 лет полёта электрические системы обоих зондов остаются относительно стабильными, что сводит к минимуму необходимость в подстраховке. Инженерная команда также может контролировать напряжение и реагировать, если оно начнёт слишком сильно колебаться. Если новый подход хорошо зарекомендует себя на «Вояджере-2», команда может применить его и на «Вояджере-1».

«Колебания напряжения представляют риск для приборов, но мы определили, что это небольшой риск, а альтернатива предлагает большую награду — возможность дольше держать научные приборы включёнными, — сказала Сюзанна Додд, руководитель проекта «Вояджер» в JPL. — Мы наблюдали за космическим аппаратом в течение нескольких недель, и похоже, что этот новый подход работает».

Первоначально планировалось, что миссия «Вояджера» продлится всего четыре года и оба зонда пролетят мимо Сатурна и Юпитера. НАСА продлило миссию, чтобы «Вояджер-2» смог посетить Нептун и Уран; он до сих пор остаётся единственным космическим аппаратом, который когда-либо находился в непосредственной близости от ледяных гигантов. В 1990 году НАСА снова продлило миссию, на этот раз с целью отправить зонды за пределы гелиосферы. «Вояджер-1» достиг этой границы в 2012 году, а «Вояджер-2» (двигавшийся медленнее и в другом направлении) — в 2018 году.