Инженеры миссии «Вояджер» сосредоточились на исправлении программного обеспечения и двигателях

Инженеры миссии «Вояджер» предпринимают шаги, чтобы гарантировать, что оба космических аппарата НАСА, запущенные в 1977 году, продолжат исследовать межзвездное пространство в ближайшие годы.

Одна из попыток направлена ​​на устранение остатков топлива, которые, судя по всему, скапливаются внутри некоторых узких трубок двигателей космических аппаратов. Двигатели используются для того, чтобы антенна каждого космического корабля была направлена ​​на Землю. Этот тип накопления наблюдался на нескольких других аппаратах.

Команда также загружает исправление программного обеспечения, чтобы предотвратить повторение сбоя, возникшего на «Вояджере-1» в прошлом году. Инженеры устранили сбой, и патч предназначен для предотвращения повторного возникновения проблемы на «Вояджере-1» или его близнеце, «Вояджере-2».

Продлить жизнь двигателей

Двигатели на «Вояджере-1» и «Вояджере-2» в основном используются для того, чтобы антенны космических зондов были направлены на Землю для связи. Космический аппарат может вращаться в трех направлениях — вверх и вниз, влево и вправо и вокруг центральной оси, как колесо. При этом двигатели автоматически запускают и переориентируют его, чтобы антенны были направлены на Землю.

Топливо поступает к двигателям по топливопроводам, а затем проходит через более мелкие трубопроводы внутри двигателей, называемые впускными трубками топлива, которые в 25 раз уже, чем внешние топливопроводы.

Каждый запуск двигателя добавляет небольшое количество остатков топлива, что приводит к постепенному накоплению материала в течение десятилетий. В некоторых трубках впуска топлива отложения становятся значительными. Чтобы замедлить это наращивание, миссия начала позволять двум космическим зондам вращаться немного дальше в каждом направлении, прежде чем запустить двигатели. Это уменьшит частоту срабатываний двигателей.

Корректировки диапазона вращения двигателя были внесены командами, отправленными в сентябре и октябре, и они позволяют космическому аппарату двигаться почти на 1 градус дальше в каждом направлении, чем раньше. Миссия также выполняет меньше более продолжительных пусков, что еще больше сократит общее количество пусков, выполняемых на каждом космическом зонде.

Корректировки были тщательно продуманы, чтобы обеспечить минимальное воздействие на миссию. Хотя более интенсивное вращение космического аппарата может означать, что некоторые научные данные время от времени теряются — это похоже на телефонный звонок, когда человек на другом конце провода время от времени прерывается — команда пришла к выводу, что этот план позволит «Вояджерам» со временем возвращать больше данных.

Инженеры не могут знать наверняка, когда впускные трубки топлива двигателя полностью засорятся, но они ожидают, что при соблюдении этих мер предосторожности этого не произойдет в течение как минимум пяти лет, а возможно, и намного дольше. В ближайшие годы команда может предпринять дополнительные шаги, чтобы еще больше продлить срок службы двигателей.

«На этом этапе миссии инженерная команда сталкивается с множеством проблем, для решения которых у нас просто нет руководства», — сказала Линда Спилкер, научный сотрудник миссии в Лаборатории реактивного движения НАСА. «Но они продолжают придумывать творческие решения».

Исправление ситуации

В 2022 году бортовой компьютер, который ориентирует космический аппарат «Вояджер-1» на Землю, начал отправлять обратно искаженные отчеты о состоянии, хотя в остальном продолжал работать нормально.

Инженерам миссии потребовались месяцы, чтобы точно определить проблему. Система артикуляции и контроля ориентации (AACS) неправильно направляла команды, записывая их в память компьютера вместо того, чтобы выполнять их. Одна из этих пропущенных команд привела к искажению отчета о состоянии AACS прежде, чем он успел добраться до инженеров на земле.

Команда определила, что AACS перешел в неправильный режим; однако они не смогли определить причину и поэтому не уверены, может ли проблема возникнуть снова. Исправление программного обеспечения должно предотвратить это.

«Этот патч похож на страховой полис, который защитит нас в будущем и поможет нам продолжать исследования как можно дольше», — сказала Сюзанна Додд из JPL, менеджер проекта «Вояджер». «Это единственный космический корабль, когда-либо работавший в межзвездном пространстве, поэтому данные, которые он отправляет обратно, имеют уникальную ценность для нашего понимания нашей локальной вселенной».

К настоящему времени «Вояджер-1» и «Вояджер-2» преодолели расстояние более 24 и 20 миллиардов километров от Земли соответственно (24.242 млн и 20.175 млн). На таких расстояниях доставка инструкций к космическом аппаратам занимает 22 часа 27 минут и 18 часов 41 минуту соответственно.

Из-за возраста космических зондов (более 46 лет) и задержки связи существует некоторый риск, что патч может перезаписать важный код или оказать другое непредвиденное воздействие.

Чтобы снизить эти риски, команда потратила месяцы на написание и проверку кода. В качестве дополнительной меры безопасности «Вояджер-2» первым получит патч и послужит испытательным стендом для своего близнеца. «Вояджер-1» находится дальше от Земли, чем любой другой космический аппарат, что делает его данные более ценными.