Voyager 2: ошибки и проблемы аппарата, которые NASA устраняет с 2010 года. Полёт продолжается⁠⁠

Совсем недавно в сети появилась информация о серьёзном сбое Voyager 2, аппарате, который был запущен в космос более 45 лет назад. На данный момент он находится на расстоянии около 133 астрономических единиц от Земли. Соответственно, исправлять ошибки и решать проблемы — сложно. Но инженеры NASA с этим (во всяком случае, пока что) успешно справляются.

Удивительно, но зонд и его собрат продолжают полёт. За все эти годы сбои случались, но их было не так много. Давайте посмотрим на самые серьёзные.

2010 год

На 33-м году успешного полёта автоматической станции произошёл сбой ячейки памяти. В результате возникли проблемы с передачей научной информации с борта станции. Проблема — изменение всего одного бита в памяти бортового компьютера. Об этом в 2010 году сообщили специалисты NASA со ссылкой на инженеров Лаборатории реактивного движения в Пасадене (Jet Propulsion Laboratory).

Инженеры успешно перезагрузили компьютер на борту «Вояджера-2», что вызвало неожиданное изменение структуры данных, и аппарат возобновил отправку должным образом отформатированных научных данных. Менеджеры миссии в Лаборатории реактивного движения NASA в Пасадене перевели систему в режим, предполагающий минимальную функциональность. Это было сделано для поиска и ликвидации ошибки. Когда всё было реализовано должным образом, аппарат вернули к обычному режиму работы.

2011 год

Фотография Энцелада, сделанная Voyager 2

Чтобы не утратить связь с зондом из-за старения его двигателей ориентации и возможного выхода их из строя в любой момент, в NASA решили не рисковать и переключить его на запасные. Резервный комплект не использовали с 1989 года.

4-13 ноября 2011 года «Вояджер-2» завершил переход на запасной комплект двигателей ориентации (по двум из трёх направлений ориентации запасные двигатели были введены в эксплуатацию раньше). Благодаря этому стало возможно отключить обогрев топливопроводов основного комплекта двигателей, сэкономив около 12 ватт электрической мощности.

Тогда предполагалось, что в условиях постепенно снижающейся производительности бортовых источников электропитания это позволяет продлить срок эксплуатации аппарата примерно на 10 лет. Но, как видим, аппарат работает до сих пор, что радует учёных и всех, кто причастен к астрономической науке.

2019 год

В том году ничего особенного не случилось, кроме негативного влияния одного весьма неприятного процесса. Дело в том, что РИТЭГ устройства (радиоизотопный термоэлектрический генератор) постепенно теряет мощность. Потери минимальны, каждый год это примерно 4 Вт. Но если учесть, сколько лет зонд уже работает, а также то, что учёные хотят, чтобы он продолжал работу ещё в течение нескольких лет, это весьма неприятно.

Поэтому сотрудники NASA вынуждены отключать обогрев отдельных его узлов. Так, учёным пришлось отключить обогрев детектора космических лучей CRS, благодаря которому специалисты и выяснили, что зонд вышел за пределы гелиосферы. Узел продолжил работу в экстремальных условиях, до -59 °C. При этом в наземных испытаниях он проходил проверку при температуре ниже -45 °C.

Сейчас, кстати, обогреватели работают примерно на 60% от нормы. В NASA надеются, что с зондами можно будет поддерживать связь хотя бы до 2025 года. Но, конечно, все мы надеемся на то, что зонд будет работать гораздо дольше.

2020 год

В течение десяти лет аппарат работал нормально, но в 2020 году, в январе, случилась новая неприятность. 25 января Voyager 2 не смог выполнить манёвр разворота на 360 градусов для калибровки научных приборов. За выполнение этого манёвра отвечали сразу две энергозатратных системы зонда. Учёные предположили, что это привело к перегрузке, вследствие чего аппарат самостоятельно переключился в безопасный режим работы.

Но уже 28 января команда проекта смогла отключить один из приборов, что позволило постепенно активировать выключенные научные системы аппарата, потреблявшие меньше энергии. После этого, 30 января, отключили и вторую систему, которая потребляла много энергии. Передача сигналов от зонда на Землю возобновилась.

2023 год

И совсем недавняя новость, о которой писали на Хабре. Тогда, после отправки нескольких команд зонду, антенна повернулась на 2° в сторону от Земли. Вроде и немного, но с учётом многих миллиардов километров, расстояния от Земли до аппарата, это привело к невозможности приёма команд и отправки данных на Землю. Связь с зондом потеряли в июле, а уже 1-го августа стало известно, что сигнал был принят.

https://twitter.com/nasasun/status/1686121118577369088

«Сеть дальней космической связи приняла несущий сигнал от “Вояджера-2”, который дал нам понять, что космический аппарат работает штатно», — заявило агентство.

И уже 4 августа учёные сообщили, что связь удалось полностью восстановить. До этого считалось, что придётся ждать какое-то время, пока зонд не выполнит манёвр переориентации, который реализуется раз в год. Для восстановления связи пришлось «крикнуть» на расстояние в 19,9 млрд км. В итоге антенна восстановила положение, и данные теперь можно принимать, а команды — отправлять.

Диспетчерам миссии потребовалось 37 часов, чтобы узнать, сработала ли команда. 4 августа космический зонд начал возвращать научные и телеметрические данные, указывая на то, что он работает нормально и остаётся на расчётной траектории.

Хотелось бы надеяться, что аппарат продолжит работу и будет регулярно передавать ценнейшие для науки данные. Сложность взаимодействия с зондом постепенно возрастает — не только потому, что он находится в миллиардах километров от нашей планеты, но и потому, что технологии, использованные для создания аппарата, безнадёжно устарели. Последний член команды Voyager, который принимал участие в создании зонда и его запуске, ушёл на пенсию в 2015 году в возрасте около 80 лет.

С момента запуска аппарата утеряно большое количество документации о проекте. Ранее все документы были в порядке, но команда Voyager не раз и не два меняла офис, а в процессе переезда что-то обязательно терялось. Инженеры проекта, к сожалению, не всегда документировали свои действия, и сейчас многих старых членов команды уже нет. С ними ушли и знания, информация, вернуть которую либо сложно, либо уже невозможно.

Как бы там ни было, работа продолжается. Ну а Voyager 1 и 2 продолжают функционировать, выполняя возложенные на них «обязанности».

Источник: https://habr.com/ru/companies/ru_mts/articles/754758/