Спустя 42 года после запуска в НАСА придумали, как продлить миссию "Вояджер-2" ещё на шесть лет

"Вояджеры" – единственные космические аппараты, передавшие данные из межзвёздного пространства.

Иллюстрация NASA/JPL-Caltech.

Аппараты-близнецы "Вояджер-1" и "Вояджер-2" были запущены в космос почти 42 года назад. Это единственные зонды, находящиеся за границами гелиосферы и передающие оттуда научные данные. Но у них иссякает энергия, и инженерам приходится решать, как продлить жизнь самым далёким посланцам Земли. Недавно специалисты NASA утвердили новый план, который должен обеспечить бесперебойную работу "Вояджера-2" ещё в течение нескольких лет.

Отметим, что внести любые коррективы в работу аппаратов, запущенных в 1977 году и сегодня находящихся более чем в 120 раз дальше от Солнца, чем Земля, довольно сложно. Однако всем астрономам и даже простым людям очень хочется, чтобы "Вояджер-1", который покинул гелиосферу и вышел в межзвёздное пространство в 2012 году, и "Вояджер-2", повторивший подвиг собрата в 2018 году, работали максимально долго. Никакая другая миссия не забиралась так далеко, сохраняя при этом столь важную для науки и человечества связь с Землёй.

"Оба зонда "Вояджер" исследуют регионы, которые никогда прежде не посещались, поэтому каждый день – это день новых открытий", – констатирует участник проекта Эдвард Стоун (Edward Stone) из Калифорнийского технологического института.

Поясним, что каждый из аппаратов имеет три источника питания, основанных на распаде плутония-238. Но запасы этого элемента уменьшаются, да и генераторы со временем деградируют. В итоге мощность питания падает на четыре ватта в год. Это значит, что сегодня каждый "Вояджер" получает примерно на 40% меньше энергии, чем сразу после запуска.

Между тем электричество необходимо не только бортовым приборам, но и обогревателям, которые поддерживают электронику в работоспособном состоянии и не дают замёрзнуть топливу.

Напомним, что аппараты пользуются двигателями на жидком горючем, чтобы сохранять антенны направленными на Землю. Если прервётся связь, для землян это будет равносильно гибели зондов: что толку от собранных уникальных данных, если человечество их никогда не получит?

Чтобы как можно дольше сохранить самые необходимые системы, инженеры шаг за шагом отключают менее важные устройства. Например, давно не функционируют фотокамеры, с помощью которых "Вояджеры" снимали планеты и спутники в Солнечной системе.

В итоге сегодня на борту "Вояджера-1" функционирует четыре прибора. Это магнитометр, прибор для изучения плазмы и два прибора для изучения космических лучей: регистратор низкоэнергетических заряженных частиц и подсистема [для изучения] космических лучей, или cosmic ray subsystem (CRS).

У "Вояджера-2", который представляет собой точную копию своего собрата, действуют те же приборы плюс ещё одна система для изучения плазмы.

Однако последнему аппарату уже не хватает энергии, чтобы питать все эти приборы и их обогреватели. В связи с этим по новому плану недавно был отключён обогреватель CRS.

Почему рок пал именно на эту систему? Дело в том, что устройство может принимать космические лучи лишь с определённых направлений. Поэтому на данный момент оно менее полезно, чем другие приборы.

Заметим, что именно данные CRS сыграли решающую роль в обнаружении того факта, что "Вояджер-2" вышел в межзвёздное пространство. Но, как некогда заметили братья Стругацкие, будущее создаётся тобой, но не для тебя.

Впрочем, отключение обогревателя ещё не означает, что сам прибор выйдет из строя. На данный момент CRS продолжает функционировать, хотя его температура уже опустилась ниже -59 °C. Это на десять градусов ниже, чем предельная температура, при которой систему тестировали на Земле.

Ещё одна проблема возникла у "Вояджера-2" с двигателями для ориентации. Напомним, что они необходимы зонду, чтобы поддерживать нужное направление антенны и, следовательно, связь с Землёй.

В 2017 году подобные трудности возникли и у "Вояджера-1". Тогда специалисты нашли выход, впервые за 37 лет включив главные двигатели аппарата. Теперь подобная операция предстоит и "Вояджеру-2", не запускавшему главные двигатели с 1989 года.

В НАСА надеются, что эти решения продлят работу аппарата ещё на несколько лет. Как уточняет издание New Atlas, полное истощение источников питания ожидается примерно в 2025 году.

"Невероятно, что приборы "Вояджеров" оказались настолько живучими, – признаётся руководитель проекта Сюзанна Додд (Suzanne Dodd) из Лаборатории реактивного движения НАСА. – Мы гордимся тем, что они выдержали испытание временем. [Неожиданно] долгий срок службы космического корабля означает, что мы имеем дело со сценариями, с которыми мы никогда не думали столкнуться. Мы будем продолжать исследовать все имеющиеся у нас варианты, чтобы сохранить для "Вояджеров" [возможность] получать лучшие возможные научные данные".

К слову, ранее "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) писали о том, как астрономы объяснили странные данные, полученные аппаратом "Вояджер-1".