ناسا ابزار علمی Voyager 2 را با کاهش منبع تغذیه خاموش می کند

با وجود الکتریسیته کمتر، ناسا تصمیم گرفته است که یک آزمایش روی وویجر ۲، ابزار علمی پلاسما را متوقف کند. این دستگاه مقدار و جهت ذرات یونیزه شده از فضاپیما را اندازه گیری می کند.

در حالی که وویجر ۲ هنوز برق کافی برای پشتیبانی از چهار ابزار عملیاتی دیگر خود را دارد، احتمالاً تا سال ۱۴۰۸ تنها به یک دستگاه کاهش خواهد یافت.

ناسا گفت که در چندین سال گذشته، مهندسان این ماموریت اقداماتی را انجام داده اند تا از خاموش کردن ابزارهای علمی تا زمانی که ممکن است اجتناب کنند، زیرا داده های علمی جمع آوری شده توسط دو کاوشگر وویجر منحصر به فرد است.

به عنوان اولین فضاپیمایی که به فضای بین ستاره ای – منطقه خارج از هلیوسفر – رسید، این در حال حاضر تنها فرصت ما برای مطالعه این منطقه است.

با این حال، این ابزار خاص در سال های اخیر به دلیل جهت گیری آن نسبت به جهتی که پلاسما در فضای بین ستاره ای جریان دارد، داده های محدودی را جمع آوری کرده است.

وویجر ۲ ۴۷ ساله با سرعت ۱۵ کیلومتر در ثانیه (۳۵۰۰۰ مایل در ساعت) حرکت می کند و در حال حاضر بیش از ۲۰.۵ میلیارد کیلومتر (۱۲.۸ میلیارد مایل) از زمین فاصله دارد.

چهار ابزار علمی که در حال حاضر در حال مطالعه منطقه خارج از هلیوسفر ما هستند، شامل یک مغناطیس‌سنج برای بررسی میدان مغناطیسی بین‌سیاره‌ای، یک ابزار ذرات باردار که توزیع یون‌ها و الکترون‌ها را اندازه‌گیری می‌کند، یک سیستم پرتوهای کیهانی که منشأ پرتوهای کیهانی بین‌ستاره‌ای را تعیین می‌کند و یک آشکارساز امواج پلاسما می‌باشند.

تور بزرگ: تجربه‌ای فراموش‌نشدنی از سفر و ماجراجویی

دو فضاپیمای ویجر هر دو در سال ۱۳۵۶ (مرداد و شهریور) به فضا پرتاب شدند و مسیرهای مختلف آنها به گونه‌ای طراحی شد که از آرایش هندسی نادر سیارات خارجی در اواخر دهه ۱۳۵۰ و ۱۳۶۰ بهره‌برداری کند. این طراحی امکان یک تور چهار سیاره را با حداقل زمان پیشرانه و زمان سفر فراهم کرد.

موقعیت این سیارات – که فقط هر ۱۷۵ سال یکبار اتفاق می‌افتد – وویجر ۲ را (که ابتدا پرتاب کرد) از کنار غول‌های گازی مشتری و زحل عبور داد و سپس مسیر پرواز آن امکان برخورد با غول‌های یخی اورانوس و نپتون را فراهم کرد.

این تنها فضاپیمایی است که از هر یک از سیارات غول پیکر یخی بازدید کرده است.

وویجر ۱ از مشتری، زحل و بزرگترین قمر زحل، تیتان، عبور کرد. هر دو فضاپیما اکتشافات باورنکردنی در سیارات دوردست انجام دادند و تصاویر حیرت انگیزی که به زمین فرستاده شد، راه کاملا جدیدی را برای نگاه کردن به بیرونی منظومه شمسی باز کرد.

اکنون، آنها در مرحله ماموریت بین ستاره‌ای وویجر هستند، جایی که داده‌های آن‌ها به توصیف و مطالعه مناطق و مرزهای هلیوسفر خارجی کمک کرد و اکنون محیط بین ستاره‌ای را بررسی می‌کند.

وویجر ۱ از هلیوپوز عبور کرد و در۴ شهریور ۱۳۹۱ وارد فضای بین ستاره ای شد. وویجر ۲ در ۱۴ آبان ۱۳۹۷ در فاصله ۱۱۹.۷ AU وارد فضای بین ستاره ای شد.

هر دو به وسیله شبکه فضایی عمیق با زمین ارتباط برقرار می‌کنند. تقریباً یک روز طول می‌کشد تا ارتباطات یک‌طرفه به هر فضاپیما برسد و یک روز دیگر برای ارسال داده‌ها به زمین نیاز است.

قدرت رو به کاهش: چالش‌ها و راهکارها

هر وویجر ۲ از سه ژنراتور ترموالکتریک رادیوایزوتوپ چند صد واتی (RTG) تغذیه می کند.

در هنگام پرتاب، هر RTG گرمای کافی برای تولید تقریباً ۱۵۷ وات انرژی الکتریکی را فراهم می‌کرد و بنابراین مجموعاً، RTGها در هنگام پرتاب ۴۷۰ وات فضاپیما را تأمین می‌کردند و قدرت آنها هر ۸۷.۷ سال به نصف می‌رسید.

پیش بینی می شد که آنها اجازه دهند عملیات حداقل تا سال ۱۳۹۸ ادامه یابد، اما هنوز انرژی کافی برای جمع آوری داده ها و ارتباطات را فراهم می کنند. ناسا تخمین می زند که آنها سالانه حدود ۴ وات برق از دست می دهند.

پس از اینکه وویجرهای دوقلو اکتشافات خود را در سیارات غول پیکر در دهه ۱۳۵۸ به پایان رساندند، تیم ماموریت چندین ابزار علمی را که برای مطالعه فضای بین ستاره‌ای استفاده نمی‌شد، خاموش کردند. این امر تا چند سال پیش به فضاپیما قدرت بیشتری می داد.

از آن زمان، این تیم تمام سیستم‌های داخلی را که برای کارکرد کاوشگرها ضروری نیستند، از جمله برخی از بخاری‌ها، خاموش کرده است. به منظور به تعویق انداختن خاموش کردن یک ابزار علمی دیگر، آنها همچنین نحوه نظارت بر ولتاژ Voyager 2 را تنظیم کردند.

دستگاهی که اخیراً خاموش شد، ابزار علم پلاسما، مقدار پلاسما (اتم‌های باردار الکتریکی) و جهت جریان آن را اندازه‌گیری کرد.

در سال ۱۳۹۶، ابزار علم پلاسما کمک کرد تا مشخص شود که وویجر ۲ هلیوسفر را ترک کرده است.

در داخل هلیوسفر، ذرات خورشید به سمت بیرون جریان می یابند و از ستاره مادر ما دور می شوند. از آنجایی که هلیوسفر در فضای بین ستاره ای در حال حرکت است، پلاسما تقریباً در جهت مخالف ذرات خورشیدی جریان دارد.

هنگامی که وویجر ۲ از هلیوسفر خارج شد، جریان پلاسما به داخل ابزار به طور چشمگیری کاهش یافت.

اخیراً، این ابزار تنها هر سه ماه یک بار استفاده شده است، زمانی که فضاپیما یک چرخش ۳۶۰ درجه بر روی محوری که به سمت خورشید است انجام می دهد. این استفاده محدود باعث تصمیم ماموریت برای خاموش کردن این ابزار قبل از دیگران شد.

ناسا گفت که همان ابزار علم پلاسما در وویجر ۱ در سال ۱۳۵۹ کار خود را متوقف کرد و در سال ۱۳۸۶ برای صرفه جویی در مصرف برق خاموش شد.