Космическата сонда Voyager 1 на НАСА  може скоро да стане

Космическата сонда Voyager 1 на НАСА  може скоро да стане първият галактически уред, който доближава исторически лимит. През ноември 2026 година сондата ще бъде на разстояние един светлинен ден от Земята.

Изстрелян през 1977 година, Voyager 1 е най-отдалеченият галактически уред от нашата планета и сега изследва междузвездното пространство на разстояние 15,8 милиарда благи.

Терминът „ светлинен ден “ се отнася до дистанцията, което светлината изминава за 24 часа – т.е. това е времето, за което сигнал или команда, движещи се със скоростта на светлината, ще доближат до сондата от Земята, изяснява Сузи Дод, началник на плана Voyager в лабораторията Jet Propulsion Laboratory към НАСА. 

Един светлинен ден се равнява на 16 милиарда благи (26 милиарда километра). Ако екипът на Voyager изпрати команда, ще мине още един ден, преди сондата да отговори.

„ Ако изпратя команда и кажа ‘добро утро, Voyager 1’ в 8 сутринта в понеделник, ще получа отговора му в сряда сутринта към 8 часа “, показва Дод пред CNN. 

Voyager 1 и неговият близнак Voyager 2 са единствените апарати, работещи оттатък хелиосферата – „ балон “ от магнитни полета и частици, предавани от Слънцето, който се простира надалеч оттатък орбитата на Плутон. След десетилетия в космоса и двете сонди са изключили част от инструментите си, само че употребяват останалите, с цел да учат това неразучено пространство и да дават данни за бъдещи задачи.

Поддържането на връзка с апарати на такава голяма отдалеченост е предизвикателство, само че Дод и нейният екип подхващат нужните стъпки, с цел да подсигуряват, че техните „ възрастни апарати “ ще доближат 50-годишнината си през 2027 година

Пътуване през галактическите дистанции

Първоначалната задача на Voyager 1 е да изследва Юпитер и Сатурн. След прекосяването около последната планета през ноември 1980 година апаратът пътува по същата траектория и със същата скорост – към 38 000 благи.

Използвайки познания за позицията на Земята по отношение на сондата, нейната скорост и траектория, инженерите пресмятат времето, належащо на сигнал, с цел да я доближи.

След прелитането около Сатурн Voyager 1 се издига над равнината на планетите, до момента в който Voyager 2, след прелитането си около Нептун през 1989 година, се спуска под тази низина. Нито една от двете сонди не е правила промяна на траекторията си след последните планетарни прелитания – т.е. в продължение на десетилетия те се движат в дълбокия космос без човешка интервенция. 

Очаква се Voyager 2 да се намира на един светлинен ден от Земята чак през ноември 2035 година, и даже най-оптимистичните прогнози допускат, че тогава към този момент няма да действа. Но и двете сонди постоянно изненадват екипа.

Всеки ден, в който не престават да работят, те слагат нов връх като най-старите функциониращи галактически апарати. Но процесът надалеч не е елементарен.

Сондите изпращат данни назад със скорост единствено 160 бита в секунда – почти колкото остарял модем за интернет, споделя Дод.

„ Разстоянието от Земята значи, че сигналът пътува по-дълго и последователно отслабва “, изяснява тя. „ Необходими са голям брой антенни масиви, с цел да съберем този слаб сигнал. “

Поради ниската скорост на предаване екипът получава лимитирана информация за положението на всяка сонда и в случай че възникне проблем, не може да реагира бързо.

За благополучие и двете сонди са проектирани да бъдат независими, с задоволително самостоятелни системи, които да ги запазят в сигурност.

„ Ако нещо се обърка, те могат да включат сами на безвреден режим и да изчакат, до момента в който успеем да установим връзка и да разберем казуса “, отбелязва Дод.

Защо Voyager устоя толкоз дълго

В продължение на години екипът взема сложни решения, с цел да удължи живота на задачите – изключване на инженерни системи и принадлежности, икономисване на сила и обезпечаване на задоволително топлота на апаратите.

За да поддържат връзка със Земята, антените на Voyager би трябвало да са ориентирани тъкмо към нашата планета. Ако тръбите за гориво замръзнат и ориентацията се промени, екипът ще загуби апарата, тъй като няма да може да изпрати сигнал в точния момент.

Освен да продължат да летят, сондите би трябвало и да работят с научни принадлежности.

Преди да навършат 50 години през 2027 година, е евентуално и двете сонди да изключат още принадлежности. Екипът се надява да резервира работата на системата за галактически лъчи на Voyager 2, както и магнитометъра и уреда за плазмени талази на двете сонди. Те разрешават на апаратите да действат като „ метеорологични станции “ в междузвездното пространство.

Учените се интересуват от това по какъв начин се трансформира слънчевото магнитно поле и по какъв начин взаимодейства в хелиопаузата – границата на хелиосферата, където горещият безоблачен вятър от Слънцето се среща със студеното междузвездно пространство.

По думите на Дод, хелиопаузата е като крайбрежната линия – колкото по-навътре в океана навлизаш, толкоз повече талази и промени усещаш, преди водата да стане спокойна. Voyager мерят тези „ талази “ – взаимоотношенията сред хелиопаузата, Слънцето и междузвездното пространство.

„ Важно е да работим с научните принадлежности допустимо най-дълго, с цел да създадем карта на това по какъв начин се трансформира средата с отдалечаването от Слънцето “, добавя Дод.

Тя е уверена, че най-малко една от двете сонди може да работи още две до пет години. Но това става все по-трудно с всеки минал цикъл.

Voyager обаче има незабравим екип зад себе си – пенсионирани инженери на НАСА, които дават упътвания за характерни подсистеми, както и млади експерти, чиито родители даже не са били родени, когато сондите са изстреляни.

„ Този синхрон сред другите генерации е необикновено въодушевяващ “, споделя тя. „ Обичам тези апарати. Те са наши посланици в Космоса. “