ボイジャーは130億マイルの彼方にあり、修理が必要である。

ボイジャー1号は130億マイル以上もの距離を旅し、つい最近、太陽の届かない星間空間に入ったところです。 この先、広大な未踏の領域が待ち受けている今、ボイジャーのミッションが早々に終了してしまうことは、大きな損失となります。 ボイジャー1号のエンジンランプが点灯

ボイジャー1号と連絡を取り合う機能が衰えるのは、ある時期から必然的なことでした。 このような遠隔地の宇宙観測所の運用には、技術的な課題がいくつかあります。特に、遠距離での無線通信を維持することが重要です。 NASAは、ボイジャーの主電波アンテナを地球とNASAのディープスペースネットワークの巨大な電波アンテナに一致させることで、これを実現しているのです。

地球との通信を担うボイジャーの主電波アンテナで作業する技術者。 (NASA/JPL-Caltech)

自らの慣性に任せておくと、太陽光や太陽風による圧力などの微妙だが持続的な力に反応し、宇宙船はゆっくりとアライメントから外れて回転します。

これまで、ボイジャー1号はアライメントの維持に宇宙船をわずかに操縦するために、小さな爆発で発射する一連の「姿勢制御スラスター」を使用してきました。 しかしここ数年、NASAはこれらのスラスターが劣化し、推力が弱くなり、仕事をするためにより長い噴射が必要になっていることに気づきました。 ボイジャーを修理に出すという選択肢はないので、NASAのエンジニアは、ボイジャーのミッションの健全性を、船内のリソースを使って維持する方法を考えなければなりませんでした。 アポロ13号で、エンジニアがビニール袋とダクトテープを使って、宇宙飛行士が二酸化炭素除去システムを修理する方法を考えなければならなかったシーンを覚えていますか?

ボイジャー1号の回避策は、37年間停止していた別のエンジンを再稼働させることでした。 NASAのエンジニアが、ボイジャー1号が土星系を通過し、土星とその大きな月であるタイタンに接近するための操縦に最後に使用して以来、テストは行われていませんでした。 土星フライバイが終わると、TCMスラスターはもはや必要とされず、停止された。

2017年11月28日、NASAはボイジャーにTCMスラスターをテストファイアするコマンドを送信した。 その無線信号は、NASAのエンジニアが待つ間、ボイジャーに届くまで19.5時間宇宙を旅しました(それは今、遠く離れています)。

そして、さらに19.5時間の沈黙後、モハベ砂漠のNASAのゴールドストーン無線アンテナはボイジャー1からスラスターが発射したという言葉を受け取りました!

そして、ボイジャー1号は、スラスターが発射されたことを知りました。

NASAはこれで、現在のスラスターがオフラインになった時点でTCMシステムに切り替えることにより、少なくともあと2、3年はボイジャー1の通信アンテナを地球に向けたままにしておく道を手に入れました。

ボイジャー1号、2号と、その前身であるパイオニア10号、11号の軌道を示した地図。 4機とも太陽系外縁部の探査を終えた後、これらの軌道を進み、星間空間へと向かっている。 (NASA)

現在100億マイル以上離れたボイジャー2号は、木星と土星を訪れた後、天王星、そして海王星へと巡航し、双子とは異なる道を歩んでいます。 ボイジャー2号は、4つのガス惑星をすべて訪問した唯一の探査機となり、天王星と海王星を訪れた唯一の探査機となりました。

星間への使者

ガス惑星の領域を離れた後、惑星を飛ぶ間に太陽脱出速度を達成したボイジャーは、事実上の星間への使者となっています。

その時点から、ボイジャーの任務は惑星探査機から、太陽風や関連する磁場の速度や方向、飛んでいる電荷粒子の活動など、周囲の空間の特性を測定する遠隔地の前哨基地へと切り替わりました。

長年にわたり、ボイジャーのミッション科学者は、両方の探査機から送られてくるわずかなデータを研究し、どちらかが粒子や磁気環境の変化を報告する日、つまり探査機が星間空間に入ったことを示す「風の変化」を待ち望んでいたのである。

2012年8月、ボイジャー1号は正式に星間空間を通過し、星間空間からの荷電粒子(通常は太陽風によってそれる粒子)が大きく増加していることを検出しました。 実際、どちらの場合も人間の感覚では何もない空間しか報告できないだろう

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