0 просмотренных постов скрыто
Noize MC — Вояджер-1
Чувственный трек про.... Вояджер-1
Треки, которые мне зашли буду публиковать в сообщество Картофельный плейлист (+ в серию https://pikabu.ru/series/kartofelnyiy_pleylist_5321)
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.
«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».
Показать полностью
5
Вселенная глазами «Вояджеров». Снимки и открытия легендарных зондов
Программа «Вояджер» по исследованию дальних планет Солнечной системы — одна из величайших космических программ XX века, подарившая миру огромное количество открытий и снимков газовых гигантов, а также их спутников.
В рамках этой миссии ученые отправили в космос два аппарата: «Вояджер-1» и «Вояджер-2» в сентябре и августе 1977 года, соответственно. Первым инженеры NASA запустили «Вояджер-2», а через 16 дней его близнеца — «Вояджер-1». Нумерацию зондов сделали по времени их ожидаемого прибытия к Юпитеру и Сатурну. Путь «Вояджера-2» к этим планетам был длиннее, но такая траектория полета позволяла зонду посетить Уран и Нептун.
В этом материале я публикую небольшую подборку снимков, сделанных двумя зондами десятки лет назад, а также рассказываем о некоторых открытиях космических станций. Это лишь песчинка из того архива данных, которые аппараты передали на Землю.
Юпитер
Снимок «Вояджера-2», полученный 25 июня 1979 года с расстояния 12 млн. км.
Фото: NASA/JPL
На фотографии южное полушарие Юпитера и спутник газового гиганта Ио — один из четырех галилеевых спутников, который расположен к планете ближе всех.
Благодаря «Вояджерам» ученые узнали, что магнитосфера Юпитера по большей части формируется плазмой маленького Ио; магнитосфера вбирает себя газообразные вещества, которые выбрасываются в результате извержений вулканов на поверхности Ио. Более “тяжелые” продукты извержения, такие как сера, остаются на поверхности спутника, а “легкие”, например, кислород, поднимаются вверх и рассеиваются в космосе, образуя на орбите газовый тор. Элементы этого тора ловит магнитное поле Юпитера, затем они “надувают” магнитосферу газового гиганта и увеличивают ее размер практически вдвое.
«Вояджер-2» обнаружил, что магнитосфера Юпитера может простираться вплоть до орбиты Сатурна, что делает ее самой крупной из всех планетных магнитосфер Солнечной системы.
Маленький мир Ио
Мозаика поверхности Ио, составленная из снимков, сделанных «Вояджером-1» во время пролета мимо спутника на расстоянии 20 тыс. км. Здесь изображены вулканические равнины.
Фото: NASA/JPL
В 1979 году «Вояджер-1» пролетел мимо Ио и сделал серию снимков спутника. На фотографиях ученые увидели разноцветный Эдит эпейзаж, лишенный ударных кратеров, это натолкнуло астрономов на мысль, что поверхность луны газового гиганта геологически молодая. Также специалисты заметили, что на поверхности Ио преобладают гладкие равнины, усыпанные горами выше Эвереста, а также странные ямы, заполненные непонятным веществом, чуть позже выяснилось, что это потоки лавы. Детальный анализ снимков показал, что Ио — вулканический мир; по оценкам ученых, там находится около 400 активных вулканов.
Титан
На этом снимке, сделанном «Вояджером-1» в ноябре 1980 года с расстояния 435 тыс. км, запечатлена плотная атмосферная дымка спутника Сатурна Титана.
Фото: NASA/JPL
Приборы зонда показали, что Титан окутан дымкой, которая сливается со слоем облаков над северным полюсом спутника и полностью закрывает поверхность. Во время сближения с Титаном, зонд обнаружил, что у этой луны есть атмосфера, более плотная, чем у Земли.
Энцелад
На снимке Энцелад — один из восьмидесяти двух спутников Сатурна. Это фото в 1981 году сделал «Вояджер-2» с расстояния 112 тыс. км.
Фото: NASA/JPL
Луна газового гиганта оставалась для ученых тайной до тех пор, пока ее не посетили «Вояджеры». Аппараты выяснили диаметр Энцелада — почти 500 км, узнали, что рельеф поверхности спутника весьма разнообразен: на Энцеладе есть как области с большим количеством кратеров, так и практически без ударных образований. Чуть позже специалисты предположили, что области без кратеров на самом деле не являются таковыми, с течением времени ударные образования на них заполняются материалом, который выбрасывается в результате геологической активности.
Кроме того, приборы зондов показали, что орбита спутника проходит по довольно узкой и плотной области E-кольца Сатурна, а значит, кольцо может состоять из вещества, выбрасываемого с поверхности Энцелада.
Кольца Урана
В 1986 году зонд «Вояджер-2» запечатлел систему колец Урана. На фото показаны девять первых колец, которые выглядят как темные линии на фоне ярких облаков планеты. Наиболее заметно кольцо Эпсилон, на снимке оно справа; слева едва различимы три кольца, их обозначают просто цифрами 4, 5 и 6.
Фото: NASA/JPL
Благодаря данным станции ученые открыли два новых кольца. В результате число известных колец планеты увеличилось до одиннадцати. Первые девять в 1977 году открыл американский астроном Джеймс Эллиот, а в 2003 году еще два обнаружил телескоп “Хаббл”. На 2021 год известно о тринадцати кольцах, окружающих Уран.
В 2016 году, анализируя архивные данные «Вояджера-2», ученые обнаружили два ранее неизвестных спутника Урана, общее число лун планеты-гиганта увеличилось до двадцати девяти.
Нептун
Последним космическим телом, которое встретилось на пути «Вояджера-2», был Нептун. Зонд исследовал атмосферу планеты, ее магнитосферу и сделал несколько снимков газового гиганта.
Фото: NASA/JPL / Большое Темное Пятно
В 1989 году зонд запечатлел два явления в атмосфере Нептуна: Малое и Большое Темные Пятна. По мнению ученых, эти объекты представляют собой антициклоны. Вокруг пятен могут дуть сильные ветры, скорость которых, по некоторым данным, может превышать скорость звука.
Фото: NASA/JPL / Малое Темное Пятно
В 1994 году “Хаббл” попытался сфотографировать пятна, однако оказалось, что они исчезли. Сейчас специалисты наблюдают за новым гигантским пятном в атмосфере Нептуна, которое появилось недавно — Северным Большим Темным Пятном.
Ставьте плюс, чтобы видеть в своей ленте больше статей о космосе и науке!
А если хотите больше, то вот мой тг канал о космосе, весь движ там)CosmoVision
Показать полностью
7
КОСМОС
Когда космический аппарат пролетает рядом с планетой, та замедляется, но совсем чуть-чуть. Он просто "крадёт" часть её скорости.
Когда космический зонд "Вояджер-1" пролетал рядом с Юпитером, он ускорился на 16 км/с, а скорость планеты снизилась на 0.00000000000000000001 м/с.
Так же мячик, кинутый в передний бампер едущего автомобиля, капельку замедляет его скорость.
Показать полностью
На данный момент, запущенные в 1977 году для исследования Юпитера и Сатурна, аппараты Voyager-1 и Voyager-2:
они находятся на расстоянии 23,3 и 19 миллиардов км от Земли.
Для отправки и получения сообщений с устройств ученым требуется примерно двое суток.
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.
Показать полностью
2