NASA отключает два научных прибора Вояджеров для продления миссий
05.03.2025, Наоми Хартоно, пресс-релиз NASA/JPL-Caltech
Благодаря этим энергосберегающим мерам самые далекие объекты, созданные человеком, смогут продолжить сбор научных данных.
Инженеры миссии в Лаборатории реактивного движения NASA в Южной Калифорнии 25 февраля выключили инструмент подсистемы космических лучей (CRS - cosmic ray subsystem) на борту Voyager 1 и 24 марта выключат инструмент низкоэнергетических заряженных частиц (LECP - low-energy charged particle instrument) Voyager 2. Три научных инструмента продолжат работать на каждом космическом аппарате. Эти шаги являются частью продолжающихся усилий по управлению постепенно уменьшающимся запасом энергии зондов-близнецов.
Запущенные в 1977 году, Вояджеры 1 и 2 используют радиоизотопную систему питания, которая вырабатывает электроэнергию из тепла распадающегося плутония. Оба теряют около 4 Вт мощности каждый год.
«С момента запуска «Вояджеры» были рок-звездами дальнего космоса, и мы хотим, чтобы так продолжалось как можно дольше, — сказала Сюзанна Додд, менеджер проекта «Вояджер» в JPL. — Но электроэнергия на исходе. Если мы сейчас не отключим приборы на каждом «Вояджере», у них, вероятно, останется всего несколько месяцев, прежде чем нам придется объявить о завершении миссии».
Оба космических аппарата несут идентичные наборы из 10 научных приборов. Некоторые из приборов, предназначенных для сбора данных во время пролетов планет, были выключены после того, как оба космических аппарата завершили исследование газовых гигантов Солнечной системы.
Инструменты, которые оставались включенными после последнего пролета планеты, были теми, которые научная группа считала важными для изучения гелиосферы Солнечной системы, защитного пузыря солнечного ветра, магнитных полей, созданных Солнцем, и межзвездного пространства, области за пределами гелиосферы. Voyager 1 достиг края гелиосферы и начала межзвездного пространства в 2012 году; Voyager 2 достиг границы в 2018 году. Ни один другой созданный человеком космический аппарат не работал в межзвездном пространстве.
В октябре прошлого года в целях экономии энергии проект отключил плазменный спектрометр (PLS - Plasma Spectrometer) Voyager 2, который измеряет количество плазмы (электрически заряженных атомов) и направление ее течения. За последние годы инструмент собрал лишь ограниченные данные из-за своей ориентации относительно направления течения плазмы в межзвездном пространстве. Плазменный спектрометр Voyager 1 был отключен много лет назад из-за ухудшения производительности.
Межзвездное научное наследие
Подсистема космических лучей (CRS - cosmic ray subsystem), которая была отключена на Voyager 1 на прошлой неделе, представляет собой набор из трех датчиков, предназначенных для изучения космических лучей, включая солнечные и галактические протоны, путем измерения их энергии и потока. Данные с этих датчиков помогли научной группе Voyager определить, когда и где Voyager 1 вышел из гелиосферы.
Прибор для измерения низкоэнергетических заряженных частиц, запланированный к деактивации в конце этого месяца (LECP - low-energy charged particle) на Voyager 2, измеряет различные ионы, электроны и космические лучи, исходящие из нашей солнечной системы и галактики. Инструмент состоит из двух подсистем: детектор частиц низких энергий (LEPT - Low-Energy Particle Telescope) для более широких энергетических измерений и анализатор низкоэнергетических магнитосферных частиц (LEMPA - Low-Energy Magnetosphere Particle Analyzer) для более целенаправленных магнитосферных исследований.
Обе системы используют вращающуюся платформу, так что поле зрения составляет 360 градусов, а платформа приводится в действие шаговым двигателем, который обеспечивает импульс мощностью 15,7 Вт каждые 192 секунды. Двигатель был испытан на 500 000 шагов — достаточно, чтобы гарантировать непрерывную работу во время сближения с Сатурном, которое произошло в августе 1980 года для Voyager 2. К тому времени, как прибор будет деактивирован на Voyager 2, двигатель совершит более 8,5 миллионов шагов.
«Космические аппараты Voyager намного превзошли свою первоначальную миссию по изучению внешних планет, — сказал Патрик Коэн, научный сотрудник программы Voyager в штаб-квартире NASA в Вашингтоне. — Каждый бит дополнительных данных, которые мы собрали с тех пор, — это не только ценный бонусный научный факт для гелиофизики, но и свидетельство образцового инженерного искусства, которое было применено 50 лет назад в Voyagers и которое используется по сей день».
Сложение через вычитание
Инженеры миссии предприняли шаги, чтобы не отключать научные приборы как можно дольше, поскольку научные данные, собранные двумя зондами Voyager, уникальны. При отключении этих двух приборов Voyagers должны иметь достаточно энергии для работы в течение примерно года, прежде чем команде понадобится отключить еще один прибор на обоих космических аппаратах.
Тем временем на Voyager 1 продолжат работать магнитометр и подсистема плазменных волн. Низкоэнергетический инструмент заряженных частиц (LECP) космического корабля будет работать до конца 2025 года, но будет отключен в следующем году.
Voyager 2 продолжит работу со своими приборами магнитного поля и плазменных волн в обозримом будущем. Его подсистема космических лучей (CRS) должна быть отключена в 2026 году.
Инженеры полагают, что при реализации этого плана энергосбережения два зонда смогут иметь достаточно электроэнергии для продолжения работы по крайней мере с одним научным инструментом до 2030-х годов. Но они также помнят, что «Вояджеры» находятся в глубоком космосе уже 47 лет, и непредвиденные проблемы могут сократить этот срок.
Большие расстояния
Voyager 1 и Voyager 2 остаются самыми далекими объектами, когда-либо созданными человеком. Voyager 1 находится на расстоянии более 15 миллиардов миль (25 миллиардов километров). Voyager 2 находится на расстоянии более 13 миллиардов миль (21 миллиард километров) от Земли.
Фактически, из-за этого расстояния, чтобы доставить радиосигнал от Земли до Voyager 1, требуется более 23 часов, а до Voyager 2 — 19,5 часов.
«Каждую минуту каждого дня «Вояджеры» исследуют регион, где еще не бывал ни один космический корабль, — сказала Линда Спилкер, научный сотрудник проекта «Вояджер» в JPL. — Это также означает, что каждый день может стать для нас последним. Но этот день может также принести еще одно межзвездное откровение. Поэтому мы делаем все возможное, чтобы «Вояджеры» 1 и 2 продолжали свою первопроходческую миссию как можно дольше».
Более подробную информацию о миссиях NASA Voyager можно найти на сайте: https://science.nasa.gov/mission/voyager
Перевод: Александр Тарлаковский (блог tay-ceti)
Оригинал: NASA Turns Off 2 Voyager Science Instruments to Extend Mission