Амбициозные Voyager-2 и его близнец Voyager-1 — единственные космические аппараты, которые когда-либо работали за пределами гелиосферы, защитного пузыря частиц и магнитных полей, создаваемых Солнцем. Зонды помогают ученым ответить на вопросы о форме гелиосферы и ее роли в защите Земли от энергетических частиц и другого излучения, обнаруженного в межзвездной среде.
Научные данные, которые передаю эти аппараты, становятся тем ценнее, чем дальше они удаляются от Солнца, поэтому ученые крайне заинтересованы в том, чтобы как можно дольше продолжали работать как можно больше научных инструментов.
Запущенный в 1977 году космический аппарат Voyager-2 находится на расстоянии более 20 миллиардов километров от Земли и использует пять научных инструментов для изучения межзвездного пространства. Чтобы эти инструменты продолжали работать, несмотря на улучшение энергоснабжения, стареющий космический корабль начал использовать небольшой резервуар резервного питания, отложенный как часть бортового механизма безопасности. Этот шаг позволит миссии отложить закрытие научного проекта до 2026 года.
Выключение научного прибора не завершит миссию. После отключения одного прибора в 2026 году зонд будет продолжать работать с четырьмя научными приборами до тех пор, пока из-за слабеющего источника питания не потребуется отключить еще один. Команда инженеров ожидает, что если Вояджер-2 не получит повреждений, миссия, потенциально, может продолжаться еще долгие годы.
Оба зонда "Вояджер" питаются от радиоизотопных термоэлектрических генераторов (РТГ), которые преобразуют теплоту распадающегося плутония в электричество. Непрерывный процесс распада означает, что генератор производит немного меньше энергии каждый год. Пока снижение энергоснабжения не повлияло на научные результаты миссии, но чтобы компенсировать потерю, инженеры отключили обогреватели и другие системы, которые не являются необходимыми для поддержания полета космического корабля.
Теперь, когда на Voyager-2 эти возможности были исчерпаны, следующим в их списке был один из пяти научных инструментов космического корабля. К слову: Вояджер-1 использует на один научный прибор меньше, чем его близнец, потому что один из приборов вышел из строя в начале миссии.
В поисках способа избежать отключения научного прибора Voyager-2 команда более внимательно изучила механизм безопасности, предназначенный для защиты инструментов в случае значительного изменения напряжения. Поскольку колебания напряжения могут повредить приборы, Voyager оснащен регулятором напряжения, который в таком случае запускает резервную цепь. Схема может получить доступ к небольшому количеству энергии от РИТЭГа, выделенного для этой цели. Вместо того, чтобы резервировать эту мощность, миссия теперь будет использовать ее для поддержания работы научных инструментов.
Хотя в результате напряжение космического корабля не будет жестко регулироваться, даже после более чем 45 лет полета электрические системы обоих зондов остаются относительно стабильными, что сводит к минимуму потребность в системе безопасности. Команда инженеров также может контролировать напряжение и реагировать, если оно слишком сильно колеблется. Если новый подход хорошо сработает для "Вояджера-2", команда может реализовать его и на близнеце.
Первоначально планировалось, что миссия Voyager продлится всего четыре года, и оба зонда отправятся мимо Сатурна и Юпитера. Затем, NASA продлило миссию, чтобы "Вояджер-2" смог посетить Нептун и Уран — по сей день, это единственный космический аппарат, когда-либо сталкивавшийся с ледяными гигантами. В 1990 году NASA вновь снова продлило миссию, на этот раз с целью отправки зондов за пределы гелиосферы. Первым достиг границы Voyager-1 в 2012 году, а Voyager-2, двигавшийся медленнее и в другом направлении, достиг ее в 2018 году.
