Τετάρτη, 6 Δεκεμβρίου 2017

"Έβαλαν μπρος" το Voyager από απόσταση 20 δισ. χιλιομέτρων

Αν ένα αυτοκίνητο μείνει στο γκαράζ για δεκαετίες, δύσκολα
μετά θα πάρει μπρος. Ευτυχώς αυτό δεν συνέβη στην περίπτωση του Voyager 1, το οποίο ύστερα από 37 ολόκληρα χρόνια ενεργοποίησε τους κινητήρες προώθησής του, μετά από εντολή που τού έστειλαν οι μηχανικοί της NASA.

Το Voyager 1, η πιο απομακρυσμένη από τη Γη και πιο γρήγορη διαστημική συσκευή της NASA, είναι το μόνο ανθρώπινο κατασκεύασμα που από τον Αύγουστο 2012 έχει φθάσει πια στο διαστρικό χώρο πέρα από τα σύνορα του ηλιακού μας συστήματος.

Το σκάφος ταξιδεύει εδώ και 40 χρόνια χρησιμοποιώντας μικρούς προωθητήρες για να προσανατολίζεται, ώστε να μπορεί να επικοινωνεί με τη Γη. Αυτοί οι κινητήρες πυροδοτούνται μέσα σε χιλιοστά του δευτερολέπτου, όσο δηλαδή απαιτείται μέχρι να στρίψει σωστά την κεραία του προς τον πλανήτη μας.
Οι ελεγκτές του Εργαστηρίου Αεριώθησης (JPL) της NASA στην Πασαντίνα της Καλιφόρνια κατάφεραν να χρησιμοποιήσουν τέσσερις εφεδρικούς κινητήρες ώθησης, που βρίσκονταν σε ύπνωση από το Νοέμβριο 1980, όταν το σκάφος είχε περάσει κοντά από τον Κρόνο. 

Όπως είπε η Σούζαν Ντοντ, επικεφαλής της ομάδας διοίκησης για τo Voyager, η χρήση των εφεδρικών κινητήρων «θα μας επιτρέψει να παρατείνουμε τη ζωή του Voyager 1 κατά δύο έως τρία χρόνια». 

Από το 2014, μηχανικοί είχαν αντιληφθεί πως οι προωθητήρες που το Voyager 1 χρησιμοποιούσε για να αλλάζει τον προσανατολισμό του (attitude control thrusters) υποβαθμίζονταν. 

Με το πέρασμα του χρόνου, οι προωθητήρες χρειάζονται περισσότερες ριπές για να παράγουν την ίδια ποσότητα ενέργειας- και, όπως γίνεται εύκολα αντιληπτό, σε απόσταση 20 δισεκατομμυρίων χιλιομέτρων από τη Γη, δεν είναι και πολύ... εύκολη υπόθεση η συντήρηση-επισκευή τους.
Η ομάδα του Voyager συγκέντρωσε ειδικούς σε θέματα κινητήρων/ προώθησης στο Jet Propulsion Laboratory για να ασχοληθούν με το θέμα. 

Οι Κρις Τζόουνς, Ρόμπερτ Σότγουελ, Καρλ Γκέρνσεϊ και Τοντ Μπάρμπερ ανέλυσαν επιλογές και προέβησαν σε προβλέψεις σχετικά με το πώς θα αντιδρούσε το σκάφος σε διαφορετικά σενάρια. Εν τέλει συμφώνησαν σε μια ασυνήθιστη λύση: Να αναθέσουν τη δουλειά του προσανατολισμού του σκάφους σε μια σειρά προωθητήρων που ήταν ανενεργοί εδώ και 37 χρόνια. 

Η ομάδα πτήσης του Voyager έψαξε και βρήκε δεδομένα ηλικίας δεκαετιών και εξέτασε το λογισμικό, που ήταν γραμμένο σε «αρχαία» γλώσσα προγραμματισμού για να διασφαλίσει πως ήταν δυνατόν να δοκιμαστούν με ασφάλεια οι προωθητήρες. 

Τον πρώτο καιρό της αποστολής του, το Voyager 1 πέρασε από τον Δία, τον Κρόνο και φεγγάρια τους. Για να γίνουν με ακρίβεια αυτά τα περάσματα και να στοχευθούν τα όργανά τους στους στόχους τους, οι μηχανικοί χρησιμοποίησαν προωθητήρες TCM (trajectory correction maneuver- ελιγμών διόρθωσης τροχιάς) οι οποίοι είναι ίδιου μεγέθους και λειτουργίας με τους προωθητήρες ελέγχου στάσης (attitude control), και βρίσκονται στο πίσω μέρος του διαστημοπλοίου.


Ωστόσο, επειδή η τελευταία συνάντηση του Voyager με πλανήτη ήταν με τον Κρόνο, η ομάδα του Voyager δεν τους είχε χρησιμοποιήσει από τις 8 Νοεμβρίου 1980. Τότε, οι προωθητήρες αυτοί είχαν χρησιμοποιηθεί σε κατάσταση συνεχούς λειτουργίας- όχι σε κοφτές ριπές για αλλαγή προσανατολισμού του διαστημοπλοίου. 

Την Τρίτη, 28 Νοεμβρίου, οι μηχανικοί του Voyager ενεργοποίησαν τους τέσσερις προωθητήρες TCM για πρώτη φορά μέσα σε 37 χρόνια και δοκίμασαν το κατά πόσο ήταν σε θέση να αλλάξουν τον προσανατολισμό του σκάφους χρησιμοποιώντας μικρές ριπές των 10 μιλισεκόντ. 

Οι ερευνητές ανέμεναν 19 ώρες και 35 λεπτά για να φτάσουν τα αποτελέσματα της δοκιμής σε μια κεραία στο Γκόλντστοουν της Καλιφόρνιας (τμήμα του Deep Space Network της NASA).
Εν τέλει, όπως διαπιστώθηκε την Τετάρτη, 29 Νοεμβρίου, οι προωθητήρες TCM λειτουργούσαν τέλεια- όπως και οι άλλοι προωθητήρες (attitude control). 

Τώρα στόχος είναι η μετάβαση στους προωθητήρες TCM τον Ιανουάριο. Για να γίνει αυτό, το Voyager θα πρέπει να ενεργοποιήσει μια συσκευή θέρμανσης ανά προωθητήρα, κάτι που απαιτεί ενέργεια, που πλέον σπανίζει στο σκάφος. 

Όταν δεν υπάρχει πλέον ενέργεια για να λειτουργούν οι συσκευές θέρμανσης, τότε θα γίνει μετάβαση πίσω στους προωθητήρες attitude control. 

Σημειώνεται πως, λόγω της επιτυχούς δοκιμής, είναι πολύ πιθανό να γίνει κάτι αντίστοιχο και στο «δίδυμο» σκάφος του Voyager 1, το Voyager 2, το οποίο αναμένεται να βγει στο διαστρικό διάστημα μέσα στα επόμενα χρόνια. 


enikos.gr