Инженеры NASA успешно провели уникальную операцию по продлению научной работы космического аппарата «Вояджер-2», который находится примерно в 21,35 млрд км от Земли. В рамках операции, получившей название «Большой взрыв» (Big Bang), команда миссии перераспределила энергопотребление зонда, отключив несколько менее важных устройств и заменив их более экономичными системами. Благодаря этому три оставшихся научных прибора «Вояджера-2» смогут продолжать работу как минимум еще один год.
Зачем понадобился «Большой взрыв»
«Вояджер-2» был запущен в 1977 году и сегодня работает на энергии, вырабатываемой тремя радиоизотопными термоэлектрическими генераторами (РИТЭГ). Они преобразуют тепло от распада плутония-238 в электричество. Однако количество радиоактивного материала постепенно уменьшается, поэтому аппарат теряет около 4 Вт доступной мощности каждый год.
За почти полвека инженеры NASA постепенно отключали системы, без которых аппарат мог продолжать полет. К 2024 году из десяти научных приборов, с которыми «Вояджер-2» начал миссию, работали только три: магнитометр, прибор для исследования космических лучей и детектор плазмы. Из-за дальнейшего снижения мощности возникла необходимость отключить еще один из них до конца 2026 года.
Вместо этого инженеры решили попробовать более сложное решение — одновременно изменить конфигурацию нескольких систем аппарата. Так появилась операция Big Bang, названная так потому, что несколько устройств необходимо было переключить практически одновременно.
Как удалось сохранить энергию
В рамках операции инженеры отключили два обогревателя и старый магнитофон, который больше не требовался для научной работы. Вместо них были включены два других обогревателя и один из приборов системы ориентации аппарата. Такая комбинация позволила сохранить необходимый тепловой режим и одновременно сократить энергопотребление.
Сложность заключалась в том, что инженеры не могут непосредственно контролировать температуру всех критически важных участков «Вояджера-2». Аппарат проектировался почти 50 лет назад, когда никто не предполагал, что он будет работать так долго и окажется настолько далеко от Земли.
Подготовка к операции заняла несколько месяцев. В мае и июне команда провела энергетические и тепловые испытания, после чего в июле отправила на аппарат окончательную последовательность команд. Радиосигнал до «Вояджера-2» идет почти 20 часов, поэтому каждый этап операции требует длительного ожидания ответа от аппарата.
В результате NASA удалось сохранить энергоресурсы, необходимые для работы всех трех оставшихся научных приборов, как минимум до 2027 года. При этом команда продолжит искать способы максимально долго сохранять научную ценность миссии.
Следующим станет «Вояджер-1»
Теперь инженеры планируют применить аналогичную стратегию к «Вояджеру-1», который находится еще дальше от Земли — примерно в 25,4 млрд км. Радиосигнал до него идет почти 24 часа, поэтому работа с аппаратом требует еще большей осторожности.
Подготовка к операции уже началась, и NASA рассчитывает провести ее в ближайшие месяцы. Успех «Большого взрыва» на обоих аппаратах может позволить им продолжать научные наблюдения еще дольше, несмотря на почти исчерпанные энергетические ресурсы.
«Вояджеры» остаются единственными действующими аппаратами человечества, работающими за пределами гелиосферы. Они были запущены почти 50 лет назад, но до сих пор передают на Землю данные о межзвездном пространстве, продолжая одну из самых долгоживущих научных миссий в истории космонавтики.
