Οι μηχανικοί της NASA κατάφεραν να ενεργοποιήσουν επιτυχώς ένα σύνολο προωθητήρων που το Voyager 1 δεν είχε χρησιμοποιήσει για δεκαετίες, για να λύσουν ένα πρόβλημα που θα μπορούσε να εμποδίσει το 47 ετών διαστημόπλοιο να επικοινωνήσει με τη Γη από δισεκατομμύρια μίλια μακριά.
Όταν το Voyager 1 εκτοξεύτηκε στο διάστημα στις 5 Σεπτεμβρίου 1977, κανείς δεν περίμενε ότι η αποστολή του θα συνεχιζόταν μέχρι σήμερα. Ως αποτέλεσμα της εξαιρετικά μακρόχρονης αποστολής του, το Voyager 1 αντιμετωπίζει προβλήματα καθώς τα εξαρτήματά του γερνούν στους παγωμένους εξωτερικούς χώρους πέρα από το ηλιακό μας σύστημα. Όταν προκύπτει κάποιο ζήτημα, οι μηχανικοί στο Jet Propulsion Laboratory της NASA στην Πασαντίνα της Καλιφόρνια πρέπει να επινοούν δημιουργικές λύσεις, ενώ ταυτόχρονα είναι ιδιαίτερα προσεκτικοί στο πώς θα αντιδράσει το διαστημόπλοιο σε οποιαδήποτε αλλαγή.
Το διαστημόπλοιο Voyager 1, το οποίο βρίσκεται αυτή τη στιγμή πιο μακριά από τη Γη από οποιοδήποτε άλλο διαστημικό σκάφος, απέχει περίπου 15 δισεκατομμύρια μίλια (24 δισεκατομμύρια χιλιόμετρα). Το σκάφος λειτουργεί πέρα από την ηλιόσφαιρα — τη "φυσαλίδα" μαγνητικών πεδίων και σωματιδίων του Ήλιου, η οποία εκτείνεται πολύ πέρα από την τροχιά του Πλούτωνα — όπου τα όργανά του μελετούν άμεσα το διαστρικό χώρο.
Νωρίτερα φέτος, οι μηχανικοί παρατήρησαν ένα πρόβλημα όταν ένας σωλήνας καυσίμου μέσα σε έναν από τους προωθητήρες του Voyager φράχτηκε. Αν οι προωθητήρες μπλοκαριστούν, δεν μπορούν να παράγουν αρκετή δύναμη για να διατηρήσουν σταθερό το διαστημόπλοιο.
Οι προωθητήρες του Voyager κρατούν το σκάφος σε τέτοια θέση ώστε να μπορεί να επικοινωνεί με τη Γη. Αν το Voyager 1 δεν είναι τοποθετημένο με τέτοιο τρόπο ώστε η κεραία του να είναι στραμμένη προς τη Γη, το διαστημόπλοιο δεν μπορεί να "ακούσει" εντολές από το κέντρο ελέγχου της αποστολής ούτε να στείλει δεδομένα πίσω, σύμφωνα με την Calla Cofield, ειδική στις δημόσιες σχέσεις του JPL. «Αν οι προωθητήρες που κρατούν την κεραία στραμμένη προς τη Γη μπλοκαριστούν, αυτό θα σήμαινε το τέλος της αποστολής», ανέφερε.
Η ομάδα συνειδητοποίησε ότι θα έπρεπε να στείλει εντολές στο διαστημόπλοιο για να αλλάξει σε μια άλλη ομάδα προωθητήρων, όμως η επιδιόρθωση δεν θα ήταν απλή διαδικασία.
Ένα επαναλαμβανόμενο πρόβλημα
Δεν είναι η πρώτη φορά που το Voyager 1 χρειάστηκε να αλλάξει σε ένα άλλο σύνολο προωθητήρων τις τελευταίες δεκαετίες. Ευτυχώς, το διαστημόπλοιο διαθέτει τρία σύνολα προωθητήρων: δύο σύνολα προωθητήρων για τον έλεγχο της στάσης και ένα σύνολο αφιερωμένο στις διορθωτικές κινήσεις της πορείας.
Το Voyager 1 χρησιμοποίησε τους προωθητήρες για διάφορους σκοπούς, καθώς πετούσε δίπλα από πλανήτες όπως ο Δίας το 1979 και ο Κρόνος το 1980. Τώρα, το διαστημόπλοιο ταξιδεύει σε μια αμετάβλητη πορεία μακριά από το ηλιακό μας σύστημα, οπότε χρειάζεται μόνο ένα σύνολο προωθητήρων για να διατηρεί την κεραία του στραμμένη προς τη Γη. Για να τροφοδοτηθούν οι προωθητήρες, το υγρό υδραζίνης μετατρέπεται σε αέριο και απελευθερώνεται περίπου 40 φορές την ημέρα, με σύντομες ριπές, για να διατηρηθεί η σωστή κατεύθυνση του Voyager 1.
Με την πάροδο του χρόνου, οι μηχανικοί ανακάλυψαν ότι ένας σωλήνας καυσίμου μέσα στους προωθητήρες μπορεί να φράξει με διοξείδιο του πυριτίου, ένα υποπροϊόν της γήρανσης του ελαστικού διαφράγματος της δεξαμενής καυσίμου. Καθώς οι προωθητήρες φράσσονται, παράγουν λιγότερη δύναμη.
Το 2002, η ομάδα διέταξε το Voyager 1 να μεταβεί στο δεύτερο σετ προωθητήρων πρόωσης στάσης, όταν το πρώτο σετ έδειξε σημάδια απόφραξης. Οι μηχανικοί άλλαξαν ξανά στο σετ προωθητήρα διόρθωσης τροχιάς το 2018, όταν το δεύτερο σετ εμφανίστηκε επίσης φραγμένο. Αλλά όταν η ομάδα έλεγξε πρόσφατα την κατάσταση των προωθητήρων διόρθωσης τροχιάς του Voyager, ήταν ακόμη πιο φραγμένοι από τα δύο προηγούμενα σετ προωθητηρίων. Όταν η ομάδα αρχικά μετέφερε τον Voyager στους προωθητήρες διόρθωσης τροχιάς πριν από έξι χρόνια, το άνοιγμα του σωλήνα ήταν 0,01 ίντσες (0,25 χιλιοστά). Ωστόσο, η συσσώρευση φραγμών το έχει μειώσει πλέον σε 0,0015 ίντσες (0,035 χιλιοστά) — δηλαδή το μισό πάχος μιας ανθρώπινης τρίχας, σύμφωνα με τη NASA. Ήταν καιρός να επιστρέψουν σε μια άλλη σειρά προωθητήρων προσανατολισμού.
Mια δύσκολη ανταλλαγή
Καθώς το Voyager 1 και ο δίδυμος ανιχνευτής του, το Voyager 2, γερνούν, η ομάδα αποστολής έχει σταδιακά απενεργοποιήσει μη απαραίτητα συστήματα και στα δύο διαστημόπλοια για να εξοικονομήσει ενέργεια, συμπεριλαμβανομένων των θερμαντήρων. Ως αποτέλεσμα, τα εξαρτήματα στο Voyager 1 είναι πλέον πιο κρύα και η ομάδα γνώριζε ότι δεν θα μπορούσε απλώς να στείλει εντολή στο Voyager 1 να αλλάξει άμεσα σε έναν από τους προωθητήρες ελέγχου στάσης χωρίς να κάνει κάτι πρώτα για να τα θερμάνει.
Ωστόσο, το Voyager 1 δεν έχει αρκετή ενέργεια για να ενεργοποιήσει ξανά τους θερμαντήρες χωρίς να απενεργοποιήσει κάτι άλλο, και τα επιστημονικά του όργανα είναι πολύ πολύτιμα για να ρισκάρει την απενεργοποίησή τους, καθώς ίσως δεν επανέλθουν. Αφού επανεξέτασε την κατάσταση, η ομάδα κατέληξε στο συμπέρασμα ότι θα μπορούσε να απενεργοποιήσει έναν από τους κύριους θερμαντήρες του διαστημοπλοίου για περίπου μία ώρα, κάτι που θα επέτρεπε στους μηχανικούς να ενεργοποιήσουν τους θερμαντήρες των προωθητήρων και να πραγματοποιήσουν με ασφάλεια την αλλαγή.
Αυτό το σχέδιο λειτούργησε, και μέχρι τις 27 Αυγούστου, το Voyager 1 επέστρεψε στο να βασίζεται σε ένα από τα αρχικά σετ προωθητήρων του για να παραμείνει σε επαφή με τη Γη. Η ομάδα έχει λάβει μέτρα για να χρησιμοποιήσει λιγότερο τους προωθητήρες και αναμένει να πάρει άλλα δύο έως τρία χρόνια από το αρχικό σετ, δήλωσε ο Todd Barber, μηχανικός πρόωσης του Voyager. Μόλις το διαστημικό σκάφος εξαντλήσει αυτό το σετ προωθητήρα, η υπόλοιπη επιλογή του Voyager 1 είναι το άλλο ήδη φραγμένο σύνολο προωθητήρων πρόωσης στάσης. "Όλες οι αποφάσεις που θα πρέπει να λάβουμε στο μέλλον θα απαιτήσουν πολύ περισσότερη ανάλυση και προσοχή από ό, τι κάποτε", δήλωσε η Suzanne Dodd, διευθύντρια έργου του Voyager.
Το Voyager 2 έχει επίσης περάσει από ανταλλαγές προωθητήρων το 1999 και το 2019 και «η κατάσταση εκεί είναι λιγότερο δύσκολη», δήλωσε ο Barber. Το Voyager 2 έχει ταξιδέψει περισσότερα από 12 δισεκατομμύρια μίλια (20 δισεκατομμύρια χιλιόμετρα) από τη Γη.
Οι πληροφορίες που συλλέγονται από αυτές τις μακρόχρονες διαστημικές αποστολές βοηθούν τους επιστήμονες να κατανοήσουν το κομητοειδές σχήμα της ηλιοσφαιρας και πώς αυτή προστατεύει τη Γη από φορτισμένα σωματίδια και ακτινοβολία στο διαστρικό χώρο.