Voyager 1 все еще в строю — как ученым удалось починить аппарат в миллиардах километров от нас

14.10.2024

Команда NASA Voyager 1 справилась со сложными задачами, успешно переключившись на резервные двигатели после того, как основные засорились диоксидом кремния. Это позволит продлить срок службы самого далекого космического аппарата.

Инженеры, работающие с зондом Voyager 1 от NASA, успешно решили проблему с его двигателями, которые поддерживают аппарат в нужном направлении для получения команд с Земли и передачи уникальных научных данных.

Через 47 лет эксплуатации топливные трубки в двигателях засорились из-за диоксида кремния, образовавшегося внутри аппарата. Это сказалось на эффективности работы двигателей. Чтобы решить проблему, команда после долгого планирования переключила Voyager 1 на другой набор двигателей.

Двигатели аппарата работают на жидком гидразине, который при сгорании создает небольшие импульсы длительностью всего несколько миллисекунд, позволяя аккуратно поворачивать антенну зонда к Земле. Засорившиеся двигатели ранее выполняли около 40 таких маневров в день.

На борту Voyager 1 три набора двигателей: два набора для ориентации и один для коррекции траектории. В активную фазу миссии использовались оба типа, но сейчас, когда аппарат движется по неизменной траектории за пределы Солнечной системы, требования к управлению стали проще. В 2002 году из-за засорения одного из наборов двигателей зонд был переведен на резервный. А когда и он начал давать сбои в 2017 году, команда перешла на двигатель для коррекции траектории.

Источник: NASA/JPL-Caltech.
Каждый из зондов NASA Voyager оснащен тремя радиоизотопными термоэлектрическими генераторами (РИТЭГ), включая тот, что показан здесь. РИТЭГи обеспечивают питание космического корабля, преобразуя тепло, выделяемое при распаде плутония-238, в электричество.

Теперь и этот набор двигателей оказался забит еще сильнее, чем предыдущие. Топливные трубки, через которые поступает гидразин, со временем уменьшились с диаметра в 0,25 мм до 0,035 мм — это всего половина ширины человеческого волоса. В итоге инженеры решили снова вернуться к двигателям ориентации.

Хотя переключение двигателей в начале миссии было бы простой задачей, возраст аппарата усложняет процесс. Из-за ограниченного энергоснабжения, производимого плутонием, на борту Voyager отключены все несущественные системы, включая нагреватели. Это привело к тому, что двигатели ориентации сильно охладились, и включение их в таком состоянии могло бы повредить систему.

Инженеры решили прогреть двигатели с помощью включения дополнительных нагревателей. Однако, чтобы запитать их, пришлось временно отключить одну из других систем, так как каждая работающая часть зонда критически важна. После долгих расчетов команда пришла к выводу, что можно безопасно выключить один из основных нагревателей на час, чтобы активировать систему двигателей.

Этот план сработал. 27 августа инженеры подтвердили, что нужная ветвь двигателя снова функционирует, и Voyager 1 продолжает корректировать свое направление к Земле.

Оба аппарата Voyager сейчас исследуют межзвездное пространство — область за пределами влияния Солнца. Миссия продолжает работать, и команда надеется поддерживать работу зондов как можно дольше, чтобы они продолжали собирать данные о межзвездной среде.

Теги: