ناسا با اجرای مانوری جهت صرفهجویی در انرژی، موسوم به «بیگ بنگ»، توان عملیاتی وویجر 2 را حداقل یک سال دیگر حفظ کرده است. تیم مأموریت اکنون در حال آمادهسازی و آزمون همین روش برای وویجر 1 است تا عمر علمی هر دو کاوشگر افزایش یابد.
ماهیت مانور «بیگ بنگ»
در این روش، چند ابزار پرمصرف بهصورت گروهی غیرفعال و همزمان نمونههای کممصرفتر فعال میشوند. همزمان تنظیمات گرمایشی فضاپیما مدیریت میشود تا شرایط عملیاتی در فضای میانستارهای حفظ شود. هدف کاهش مصرف کلی توان است تا توان کافی برای ادامه کار ابزارهای کلیدی علمی باقی بماند.
آزمایشها و اجرای واقعی
پیش از اجرای مانور روی وویجر 2 در ماههای مه و ژوئن، مهندسان چندین شبیهسازی و آزمایش روی سیستم انجام دادند. آزمایشگاه پیشرانش جت (JPL) که مدیریت مأموریت را بر عهده دارد، اعلام کرده است انتقال توان موفقیتآمیز بوده و این صرفهجویی باید حداقل سه ابزار علمی فعال وویجر 2 را برای یک سال دیگر روشن نگه دارد.
چرا وویجر 2 برای این آزمون انتخاب شد؟
- وویجر 2 وضعیت فنی بهتری دارد و فاصله کمتری تا زمین دارد (حدود 143 واحد نجومی) که برقراری ارتباط و عیبیابی را سادهتر میکند.
- اجرای یک اقدام پرریسک ابتدا روی فضاپیمایی که شرایط سالمتری دارد، ریسک کلی مأموریت را کاهش میدهد.
این دو فضاپیما تنها منابع مستقیم داده از منطقه بیرون هلیوپاز هستند و هر وات توان اضافه میتواند اطلاعاتی منحصر به فرد درباره محیط میانستارهای فراهم کند.
علت کاهش توان و وضعیت فعلی
منبع توان وویجرها رادیوایزوتوپهای پلوتونیومی است که بهطور طبیعی توان تولیدی آنها با گذر زمان کاهش مییابد؛ طبق دادههای ناسا، هر سال حدود 4 وات از توان کاسته میشود. در سالهای اخیر این افت توان به حدی رسیده که تیم مأموریت ناچار به خاموش کردن برخی ابزارها برای حفظ عملکرد کلی شده است.
در وویجر 1 پس از یک مانور برنامهریزیشده در فوریه، افت غیرمنتظرهای رخ داد و تیم مجبور شد یکی از آخرین ابزارهای فعال را در آوریل خاموش کند؛ اکنون تنها دو ابزار از مجموع ده ابزار علمی وویجر 1 فعال ماندهاند. به همین دلیل، اجرای «بیگ بنگ» روی وویجر 1 نیز ظرف چند ماه آینده در دستور کار قرار گرفته است تا ادامه جمعآوری دادهها امکانپذیر شود.
ملاحظات فنی و خطرات
اجرای همزمان تغییر در چند مدار و ابزار میتواند واکنشهای غیرمنتظرهای در سامانههای کنترل و گرمایش ایجاد کند. به همین دلیل ابتدا این روش روی وویجر 2 آزموده شد تا در صورت بروز مشکل، امکان تشخیص و برگشت سریعتر فراهم باشد. در صورت ارزیابی موفقیتآمیز روی وویجر 2، احتمال اجرای آن روی وویجر 1 با ریسک کمتری افزایش خواهد یافت.
چه چیزی در آینده انتظار میرود؟
وویجر 1 در نوامبر به نقطهای خواهد رسید که یک «روز نوری» از زمین فاصله دارد؛ یعنی ارسال سیگنال یکطرفه 24 ساعت طول خواهد کشید. هر دو کاوشگر در صورت ادامه عملکرد، در سال 2027 پنجاه ساله میشوند. میراث علمی برنامه وویجر که از سال 1977 آغاز شد، شامل عبور از مشتری، زحل، اورانوس و نپتون و ارائه شناختی نو درباره محیط خارج از نفوذ خورشید است.
تیم مأموریت اکنون علاوه بر مانورهای سختافزاری، به نوآوریهای نرمافزاری و آزمونهای دقیق عملیات متکی است تا از هر وات توان باقیمانده حداکثر داده علمی استخراج شود. گزارشها و تحلیلهای مرتبط را میتوان در منابعی مثل Space.com و صفحات رسمی ناسا دنبال کرد.
درسهای فنی و پیامدها
نگهداری وویجرها در وضعیت عملیاتی نشان میدهد مهندسی مأموریتهای بلندمدت نیازمند ترکیبی از مدیریت منابع سختافزاری، برنامهریزی دقیق و ریسکپذیری حسابشده است. اجرای موفق «بیگ بنگ» روی وویجر 2 گامی فنی برای حفظ دادههای میانستارهای محسوب میشود و پیادهسازی آن روی وویجر 1 میتواند سالهای بیشتری به این میراث علمی بیفزاید.
خلاصه نکات کلیدی
- مانور «بیگ بنگ» با خاموش و روشنسازی هوشمندانه ابزارها مصرف توان را کاهش میدهد و حداقل یک سال توان عملیاتی وویجر 2 را حفظ کرده است.
- وویجر 2 بهعنوان گزینه آزمون انتخاب شد زیرا فاصله و وضعیت فنی آن امکان عیبیابی سریعتر را فراهم میکند.
- در صورت موفقیت کامل، همین روش برای وویجر 1 اجرا خواهد شد تا جمعآوری دادههای میانستارهای ادامه یابد.
مهندسان و دانشمندان در ماههای آینده پیامدهای هر تغییر را دقیقاً رصد خواهند کرد و هر تصمیم بعدی بر اساس نتایج آزمونها و دادههای ارسالی اتخاذ خواهد شد.
