47-летний космический аппарат «Вояджер-1» снова вышел на связь с НАСА — но не всё так хорошо — после того, как из-за технических проблем произошла многодневная потеря связи с исторической миссией, которая находится на расстоянии миллиардов миль в межзвёздном пространстве.
«Вояджер-1» сейчас использует радиопередатчик, на который он не полагался с 1981 года, чтобы поддерживать связь со своей командой на Земле, пока инженеры пытаются понять, что пошло не так.
По мере старения космического аппарата, запущенного в сентябре 1977 года, команда постепенно отключала компоненты для экономии энергии, что позволило «Вояджеру-1» отправлять уникальные научные данные с расстояния 24 миллиарда километров.
Зонд является самым удалённым от Земли космическим аппаратом, работающим за пределами гелиосферы — солнечного пузыря из магнитных полей и частиц, который простирается далеко за пределы орбиты Плутона, — где его приборы напрямую исследуют межзвёздное пространство.
Новая проблема — одна из нескольких, с которыми стареющий аппарат столкнулся в последние месяцы, но команда «Вояджера» продолжает находить творческие решения, чтобы легендарный исследователь мог продолжать своё космическое путешествие по неизведанным территориям.
Сбой радиосвязи за миллиарды миль отсюда
Иногда инженеры посылают на "Вояджер-1" команды включить некоторые из его обогревателей и прогреть компоненты, которые десятилетиями подвергались радиационным повреждениям, сказал Брюс Ваггонер, менеджер по обеспечению полетов "Вояджера". По его словам, тепло может помочь устранить радиационные повреждения, которые ухудшают работу компонентов космического корабля.
Сообщения передаются «Вояджеру» из центра управления полётами Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене, штат Калифорния, через сеть дальнего космоса агентства. Система радиоантенн на Земле помогает агентству поддерживать связь с «Вояджером-1» и его близнецом «Вояджером-2», а также с другими космическими аппаратами, исследующими нашу Солнечную систему.
Затем «Вояджер-1» отправляет обратно технические данные, чтобы показать, как он реагирует на команды. Сообщение проходит в одну сторону примерно за 23 часа.
Но когда 16 октября была отправлена команда на включение обогревателя, что-то запустило автономную систему защиты от сбоев в работе космического аппарата. Если космический аппарат потребляет больше энергии, чем должен, система защиты от сбоев автоматически отключает системы, которые не являются необходимыми для экономии энергии.
Команда обнаружила последнюю проблему, когда 18 октября не смогла получить ответный сигнал от космического аппарата через Deep Space Network.
«Вояджер-1» на протяжении десятилетий использовал один из двух своих радиопередатчиков, называемый X-диапазоном из-за используемой им частоты. Другой передатчик, называемый S-диапазоном, который использует другую частоту, не использовался с 1981 года, потому что его сигнал намного слабее, чем у X-диапазона.
Инженеры предполагают, что система защиты от сбоев снизила скорость передачи данных с передатчика, что изменило характер сигнала, который «Вояджер-1» передавал мониторам Deep Space Network. Команда «Вояджера-1» в конечном итоге обнаружила ответ зонда 18 октября, проанализировав сигналы, которые получала Deep Space Network.
Но 19 октября связь с «Вояджером-1» полностью прекратилась.
По мнению команды, система защиты от сбоев дополнительно срабатывала ещё два раза, что могло привести к отключению передатчика X-диапазона и переключению космического аппарата на передатчик S-диапазона, который потребляет меньше энергии, сообщает NASA.
Работаем над решением
Хотя команда «Вояджера-1» не была уверена, что слабый сигнал S-диапазона будет обнаружен из-за удалённости космического аппарата от Земли, инженеры Deep Space Network обнаружили его.
Команда не будет отправлять «Вояджеру-1» команды на повторное включение передатчика X-диапазона до тех пор, пока не выяснит, что вызвало срабатывание системы защиты от сбоев, что может занять несколько недель. Инженеры проявляют осторожность, потому что хотят определить, есть ли какие-либо потенциальные риски при включении X-диапазона.
Если команде удастся снова запустить передатчик X-диапазона, устройство сможет передавать данные, которые помогут выяснить, что произошло, — сказал Ваггонер.
Тем временем 22 октября инженеры отправили сообщение «Вояджеру-1», чтобы проверить, работает ли передатчик S-диапазона, и получили подтверждение 24 октября. Но команда не хочет полагаться на это слишком долго.
«Сигнал S-диапазона слишком слабый для долгосрочного использования, — сказал Ваггонер. — До сих пор команда не могла использовать его для получения телеметрических данных (информации о состоянии и работоспособности космического аппарата), не говоря уже о научных данных. Но он позволяет нам хотя бы отправлять команды и следить за тем, чтобы космический аппарат был направлен на Землю».
Этот переключатель передатчика — лишь один из нескольких инновационных способов, которые НАСА использовало в этом году для преодоления проблем со связью в рамках долгосрочной миссии, в том числе запуска старых двигателей, чтобы антенна «Вояджера-1» была направлена на Землю, и для решения проблемы с компьютером, из-за которой поток научных данных зонда на Землю был прерван на несколько месяцев.