Inżynierowie NASA wyłączają instrument naukowy na sondzie Voyager 1, aby oszczędzać energię

17 kwietnia inżynierowie z Laboratorium Napędu Odrzutowego NASA w południowej Kalifornii wysłali polecenie wyłączenia instrumentu naukowego na pokładzie sondy Voyager 1. Ten instrument to eksperyment rejestracji niskoenergetycznych cząstek naładowanych, znany jako LECP. Decyzja wygląda jak krok wstecz, ale jest konieczna, aby przedłużyć działanie najdalszego obiektu wykonanego przez człowieka w historii, który już opuścił Układ Słoneczny.

Źródło: ixbt.com

LECP działał niemal nieprzerwanie od startu Voyagera 1 w 1977 roku, czyli przez około 49 lat. Mierzył strumienie niskoenergetycznych cząstek, w tym jonów, elektronów i promieni kosmicznych, pochodzących zarówno z Układu Słonecznego, jak i z ośrodka międzygwiazdowego. To właśnie te dane pozwoliły po raz pierwszy opisać strukturę środowiska poza heliosferą — regionem, w którym dominuje wiatr słoneczny. Voyager 1 i jego bliźniak Voyager 2 pozostają jedynymi sondami zdolnymi do prowadzenia takich pomiarów bezpośrednio.

Obie sondy działają dzięki radioizotopowym generatorom termoelektrycznym. Systemy te przekształcają ciepło z rozpadu plutonu w energię elektryczną. Moc generatorów stopniowo spada o około cztery waty rocznie. Po prawie pięćdziesięciu latach w kosmosie zapas energii stał się tak ograniczony, że inżynierowie muszą wyłączać instrumenty naukowe, jednocześnie dbając o to, aby sonda nie uległa przechłodzeniu i aby przewody paliwowe nie zamarzły.

Dodatkowa presja pojawiła się po planowanym manewrze 27 lutego. Poziom energii na Voyagerze 1 niespodziewanie spadł. Stwarzało to niebezpieczeństwo, ponieważ dalszy spadek mógłby aktywować system zabezpieczający przed niskim napięciem. Taki system automatycznie wyłącza część sprzętu, aby ratować sondę. W takim przypadku przywrócenie działania wymagałoby skomplikowanej i długotrwałej procedury z Ziemi.

Kierownik misji Voyager w Laboratorium Napędu Odrzutowego, Karim Badruddin, wyjaśnił, że zespół musiał działać pierwszy. Wyłączenie instrumentu naukowego nie jest preferowaną opcją, ale to najlepszy dostępny sposób. Dwa pozostałe instrumenty Voyagera 1 — czujnik fal plazmowych i magnetometr — nadal działają stabilnie i przesyłają dane z regionu, którego żadna inna sonda wcześniej nie osiągnęła.

Decyzja o wyłączeniu LECP nie została podjęta spontanicznie. Kilka lat wcześniej zespół inżynierów i naukowców opracował etapowy plan wyłączania systemów Voyagerów. Na tej liście wymieniono instrumenty, które będą wyłączane w miarę wyczerpywania się energii. Każda sonda przenosiła dziesięć identycznych zestawów instrumentów naukowych. Siedem z nich zostało już wycofanych z użytku. Dla Voyagera 1, LECP był następny w kolejce. Podobny instrument na Voyagerze 2 został wyłączony w marcu 2025 roku.

Z powodu ogromnej odległości, przekraczającej 25 miliardów kilometrów, zespół czeka, aż sygnał z Ziemi dotrze do sondy. Zajmuje to około 23 godzin. Sam proces wyłączania zajmie kolejne około trzech godzin i piętnastu minut. Jednocześnie niewielka część instrumentu pozostanie aktywna. Silnik, który obraca czujnik do skanowania przestrzeni, będzie nadal działał, zużywając tylko około 0,5 wata. Zrobiono to po to, aby w przyszłości, gdy pojawi się rezerwowa energia, instrument mógł zostać przywrócony.

Inżynierowie szacują, że wyłączenie LECP da Voyagerowi 1 około jednego roku zapasu energii. W tym czasie zespół przygotowuje bardziej złożony schemat oszczędzania energii. Pomysł polega na jednoczesnej wymianie i wyłączeniu całej grupy systemów, aby zmniejszyć zużycie energii i utrzymać minimalnie niezbędny poziom ciepła oraz pracę naukową.

Ten scenariusz zostanie najpierw przetestowany na Voyagerze 2. Ta sonda jest bliżej Ziemi i dysponuje nieco większą rezerwą energii, co czyni ją bezpieczniejszą platformą do testów. Testy zaplanowano na maj i czerwiec 2026 roku. Jeśli wszystko się powiedzie, podobne zmiany zostaną wprowadzone na Voyagerze 1 nie wcześniej niż w lipcu 2026 roku.

W przypadku sukcesu istnieje możliwość, że LECP na Voyagerze 1 zostanie ponownie włączony. Jednak ważniejsze jest to, że obie sondy nadal działają w trybie, którego pierwotnie nikt nie planował na dziesięciolecia naprzód. Każdy dodatkowy wat energii dosłownie zamienia się w dodatkowy rok unikalnych danych z przestrzeni międzygwiazdowej.