Po przebyciu ponad 13 miliardów mil, Voyager 1 dopiero niedawno przekroczył próg poza zasięgiem naszego Słońca i wkroczył w przestrzeń międzygwiezdną. Mając przed sobą ogromną, niezbadaną krainę, przedwczesne zakończenie misji Voyagera byłoby ogromną stratą. Naukowcy są głodni wiedzy o tym, co znajduje się pomiędzy gwiazdami naszej galaktyki.

Zapaliła się kontrolka silnika Voyagera 1

Nieuniknione było, że w pewnym momencie zdolność Voyagera 1 do utrzymywania kontaktu zacznie zanikać. Prowadzenie tak odległego obserwatorium kosmicznego wiąże się z kilkoma technicznymi wyzwaniami, z których nie najmniejszym jest utrzymywanie komunikacji radiowej na dużą odległość. NASA robi to poprzez utrzymywanie głównej anteny radiowej Voyagera w jednej linii z Ziemią i gigantycznymi antenami radiowymi NASA Deep Space Network.

Pozostawiony własnemu bezwładowi, statek kosmiczny powoli obracałby się poza zasięgiem, reagując na subtelne, ale trwałe siły, takie jak ciśnienie światła słonecznego i wiatr słoneczny.

Do tej pory Voyager 1 używał zestawu “pędników kontroli położenia”, które wystrzeliwały w małych eksplozjach, aby subtelnie kierować statkiem kosmicznym w celu utrzymania osiowości. Ale w ciągu ostatnich kilku lat NASA zauważyła, że te silniki ulegają degradacji, produkując coraz mniejszą siłę ciągu i wymagając dłuższych wybuchów, aby wykonać swoją pracę.

Jak zabrać statek kosmiczny do mechanika

Nie jeździsz dalej samochodem, gdy silnik zaczyna się zatrzaskiwać, jeśli planujesz dalej nim jeździć. Zabierasz go do mechanika.

Ponieważ sprowadzenie Voyagera na przegląd nie jest opcją, inżynierowie NASA musieli sobie wyobrazić jak podtrzymać zdrowie misji Voyagera używając zasobów pokładowych. Pamiętasz tę scenę z Apollo 13, kiedy inżynierowie musieli wymyślić sposób dla astronautów, aby naprawić system usuwania dwutlenku węgla za pomocą plastikowych toreb i taśmy klejącej?

Obejściem dla Voyagera 1 była próba ponownego zaciągnięcia się do innego zestawu silników, które były wyłączone przez 37 lat.

To są “manewry korekcji trajektorii (TCM) Voyagera”. Nie były one testowane od czasu, gdy inżynierowie NASA po raz ostatni użyli ich, aby pomóc Voyagerowi 1 w manewrowaniu przez system Saturna w celu wykonania bliskich przelotów obok planety i jej dużego księżyca, Tytana. Po zakończeniu przelotu przez Saturna, pędniki TCM nie były już potrzebne i zostały wyłączone.

W dniu 28 listopada 2017 roku NASA wysłała do Voyagera komendę do testowego odpalenia pędników TCM. Ten sygnał radiowy podróżował przez przestrzeń kosmiczną przez 19,5 godziny, aby dotrzeć do Voyagera (to teraz jest daleko), podczas gdy inżynierowie NASA czekali.

Wtedy, po kolejnych 19,5 godzinach ciszy, antena radiowa NASA Goldstone na pustyni Mojave otrzymała wiadomość od Voyagera 1, że pędniki wystrzeliły!

NASA ma teraz drogę naprzód, aby utrzymać antenę komunikacyjną Voyagera 1 skierowaną w stronę Ziemi przez co najmniej kolejne dwa lub trzy lata, przechodząc na system TCM, gdy obecne silniki odłączą się od zasilania.

Dziedzictwo Voyagera

Wystrzelony w 1977 roku, Voyager 1 miał za zadanie wykonać przeloty nad układami Jowisza i Saturna, zanim został wyrzucony przez grawitację Saturna na kurs, który wyniósłby go poza Układ Słoneczny, w przestrzeń międzygwiezdną.

Teraz Voyager 1 jest najbardziej odległym od Ziemi obiektem stworzonym przez człowieka, i jest nim od czasu, gdy wyprzedził czcigodnego Pioneera 10 w 1998 roku. W marcu 2018 roku Voyager 1 znajduje się ponad 13 miliardów mil od nas – lub 141 razy dalej od Słońca niż Ziemia.

Voyager 2, obecnie oddalony o ponad 10 miliardów mil, podążał inną ścieżką niż jego bliźniak, podróżując dalej do Urana, a następnie Neptuna po odwiedzeniu Jowisza i Saturna. Voyager 2 stał się jedynym statkiem kosmicznym, który odwiedził wszystkie cztery planety gazowych olbrzymów i jedynym, który kiedykolwiek odwiedził Urana i Neptuna.

Wysłannicy przestrzeni międzygwiezdnej

Po opuszczeniu królestwa gazowych olbrzymów, oba Voyagery stały się de facto wysłannikami przestrzeni międzygwiezdnej, osiągnąwszy prędkość ucieczki Słońca podczas przelotów nad planetami.

Od tego momentu misja Voyagerów zmieniła się z odkrywców planet na odległe placówki mierzące właściwości otaczającej ich przestrzeni – prędkość i kierunek wiatru słonecznego i związanych z nim pól magnetycznych, aktywność przelatujących obok naładowanych elektrycznie cząstek.

Pomyśl o Voyagerach jak o niezwykle odległych stacjach meteorologicznych, przekazujących informacje o warunkach “kosmicznej pogody” w miarę jak oddalają się na coraz większe odległości.

Przez wiele lat, naukowcy misji Voyagera studiowali strużkę danych przesyłanych z obu statków kosmicznych, czekając na dzień, w którym jeden lub oba mogą zgłosić zmianę w cząsteczkowym lub magnetycznym środowisku – “zmianę wiatru” wskazującą, że sonda wkroczyła w przestrzeń międzygwiezdną.

W sierpniu 2012 roku, Voyager 1 oficjalnie przekroczył granicę, wykrywając duży wzrost naładowanych cząstek pochodzących z przestrzeni międzygwiezdnej – cząstek, które normalnie są odchylane przez wiatr słoneczny.

Różnica pomiędzy przestrzenią międzygwiezdną a bańką wiatru słonecznego otaczającego Słońce jest subtelna i nie zauważyłbyś zmiany żadnym ludzkim zmysłem. W rzeczywistości, w obu przypadkach, ludzkie zmysły informowałyby tylko o pustej przestrzeni.

.