Voyager 1

Εάν προσπαθήσατε να ξεκινήσετε ένα αυτοκίνητο που καθόταν σε ένα γκαράζ για δεκαετίες, ίσως να μην περιμένατε να ξεκινήσει ο κινητήρας. Όμως, ένα σετ προωθητήρων επάνω στο διαστημόπλοιο Voyager 1 πυροδοτήθηκαν με επιτυχία στις 29 Νοεμβρίου 2017 μετά από 37 χρόνια αχρηστίας.

Το Voyager 1, το πιο μακρινό και ταχύτερο διαστημικό σκάφος της NASA, είναι το μόνο ανθρώπινο αντικείμενο στο διαστρικό διάστημα, το περιβάλλον ανάμεσα στα αστέρια. Το διαστημόπλοιο, το οποίο πετάει για 40 χρόνια, βασίζεται σε μικρές συσκευές που ονομάζονται προωθητήρες για να προσανατολιστεί έτσι ώστε να μπορεί να επικοινωνήσει με τη Γη. Αυτοί οι προωθητήρες λειτουργούν σε μικροσκοπικούς παλμούς, ή “φουσκάλες”, που διαρκούν μόνο χιλιοστά του δευτερολέπτου, για να περιστρέφουν το διαστημικό σκάφος έτσι ώστε η κεραία να δείχνει προς τον πλανήτη μας. Τώρα, η ομάδα του Voyager είναι σε θέση να χρησιμοποιήσει ένα σύνολο τεσσάρων εφεδρικών προωθητήρων, αδρανή από το 1980.

“Με αυτούς τους προωθητήρες που εξακολουθούν να λειτουργούν μετά από 37 χρόνια χωρίς χρήση, θα μπορέσουμε να παρατείνουμε τη ζωή του διαστημικού οχήματος Voyager 1 κατά δύο με τρία χρόνια”, δήλωσε η Suzanne Dodd, project manager για το Voyager στο Jet Propulsion Laboratory της NASA, στην Pasadena, Καλιφόρνια.

Από το 2014, οι μηχανικοί έχουν παρατηρήσει ότι οι προωθητήρες του Voyager 1 που χρησιμοποιούσαν για να προσανατολίσουν το διαστημόπλοιο έχουν υποβαθμιστεί. Με την πάροδο του χρόνου, οι προωθητήρες απαιτούν περισσότερες ρουφηξιές για να εκπέμπουν την ίδια ποσότητα ενέργειας. Στα 21 δισεκατομμύρια χιλιόμετρα από τη Γη, δεν υπάρχει κάποιο κοντινό κατάστημα για να φουλάρει.

Η ομάδα του Voyager συγκέντρωσε μια ομάδα εμπειρογνωμόνων προώθησης στο Jet Propulsion Laboratory για να μελετήσει το πρόβλημα. Ο Chris Jones, ο Robert Shotwell, ο Carl Guernsey και ο Todd Barber ανέλυσαν επιλογές και προέβλεψαν πως θα ανταποκριθεί το διαστημικό σκάφος σε διαφορετικά σενάρια. Συμφώνησαν σε μια ασυνήθιστη λύση: Να προσπαθήσουν να δώσουν τη δουλειά του προσανατολισμού σε ένα σύνολο προωθητήρων που κοιμόντουσαν για 37 χρόνια.

“Η ομάδα πτήσης του Voyager έψαξε σε παλιά δεδομένα δεκαετιών και εξέτασε το λογισμικό που ήταν γραμμένο σε μια ξεπερασμένη γλώσσα προγραμματισμού, για να βεβαιωθούν ότι θα μπορούσανε να δοκιμάσουνε με ασφάλεια τους προωθητήρες”, δήλωσε ο Jones, επικεφαλής μηχανικός στο JPL.

Στις πρώτες μέρες της αποστολής, το Voyager 1 πέταξε από τον Δία, τον Κρόνο και σημαντικά φεγγάρια τους. Για να πετάξουν με ακρίβεια και να κατευθύνουν τα όργανα του διαστημικού σκάφους σε ένα σωρό από στόχους, οι μηχανικοί χρησιμοποίησαν “ελιγμούς διόρθωσης τροχιάς” ή TCM, προωθητήρες οι οποίοι είναι πανομοιότυποι σε μέγεθος και λειτουργικότητα με τους προωθητήρες ελέγχου θέσης και βρίσκονται στην πίσω πλευρά του διαστημικού σκάφους. Αλλά επειδή η τελευταία πλανητική συνάντηση του Voyager 1 ήταν ο Κρόνος, η ομάδα του Voyager δεν χρειάστηκε να χρησιμοποιήσει τους προωθητήρες TCM από τις 8 Νοεμβρίου 1980. Τότε, οι προωθητήρες TCM χρησιμοποιήθηκαν σε πιο συνεχή λειτουργία πυροδότησης· ​​δεν είχαν χρησιμοποιηθεί ποτέ σε σύντομες εκρήξεις που είναι απαραίτητες για τον προσανατολισμό του διαστημικού σκάφους

Όλοι οι προωθητήρες του Voyager αναπτύχθηκαν από την Aerojet Rocketdyne. Το ίδιο είδος προωθητήρων, που ονομάζεται MR-103, πέταξε και σε άλλα διαστημικά σκάφη της NASA, όπως το Cassini και το Dawn.

Την Τρίτη, 28 Νοεμβρίου 2017, οι μηχανικοί του Voyager πυροδότησαν τους τέσσερις προωθητήρες TCM για πρώτη φορά σε 37 χρόνια και εξέτασαν την ικανότητά τους να προσανατολίσουν το διαστημικό σκάφος χρησιμοποιώντας παλμούς 10 χιλιοστών του δευτερολέπτου. Η ομάδα περίμενε με ανυπομονησία τα αποτελέσματα των δοκιμών που ταξίδευαν στο διάστημα, κάνοντας 19 ώρες και 35 λεπτά για να φτάσουν σε μια κεραία στο Goldstone της Καλιφόρνια, που αποτελεί μέρος του Deep Space Network της NASA.

Βέβαια οι μηχανικοί έμαθαν την Τετάρτη 29 Νοεμβρίου ότι οι προωθητήρες TCM λειτουργούσαν τέλεια – και εξίσου καλά με τους προωθητήρες ελέγχου θέσης.

“Η ομάδα του Voyager ήταν πιο ενθουσιασμένη κάθε φορά με κάθε ορόσημο στο τεστ ώθησης. Η διάθεση ήταν ανακούφισης, χαράς και δυσπιστίας αφού έγιναν μάρτυρες ότι αυτοί οι καλά ξεκουρασμένοι προωθητήρες σήκωσαν τη σκυτάλη σαν να μην είχε περάσει καθόλου ο χρόνος”, δήλωσε ο Barber, μηχανικός προώθησης στο JPL.

Το σχέδιο είναι να γίνει μετάβαση στους προωθητήρες TCM τον Ιανουάριο. Για να γίνει η αλλαγή, το Voyager πρέπει να ενεργοποιήσει έναν θερμαντήρα ανά προωθητήρα, ο οποίος απαιτεί ενέργεια – μια περιορισμένη πηγή για την γερασμένη αποστολή. Όταν δεν θα υπάρχει πλέον αρκετή ισχύς για τη λειτουργία των θερμαντήρων, η ομάδα θα γυρίσει πίσω στους προωθητήρες ελέγχου θέσης.

Η δοκιμή του προωθητήρα πήγε τόσο καλά που η ομάδα θα κάνει πιθανώς μια παρόμοια δοκιμή στους προωθητήρες TCM του Voyager 2, το δίδυμο διαστημόπλοιο του Voyager 1. Οι προωθητήρες ελέγχου θέσης που χρησιμοποιούνται σήμερα για το Voyager 2 δεν είναι ακόμη τόσο υποβαθμισμένοι όσο του Voyager 1.

Το Voyager 2 είναι επίσης σε πορεία για να εισέλθει στο διαστρικό χώρο, πιθανότατα μέσα στα επόμενα χρόνια.

Πηγή: NASA