Voyager 1 zgłupiał w przestrzeni kosmicznej? Takie można odnieść wrażenie

Voyager 1 został wyniesiony na orbitę Ziemi 5 września 1977 roku. Dwadzieścia lat przed powstaniem serwisu benchmark.pl, kilka miesięcy po dziewiczym locie wahadłowca Enterprise w ziemskiej atmosferze, kilkanaście dni po starcie Voyagera 2, na rok przed zaprezentowaniem procesora Intel 8086.

Voyager 1 - najdalej znajdujący się od Ziemi pojazd zbudowany przez człowieka

Po 44 latach i dziesięciu miesiącach, sonda wciąż niesie przesłanie od ludzkości w kosmos. Wciąż nadaje, co oznacza, że antena komunikacyjna jest prawidłowo skierowana w stronę wnętrza Układu Słonecznego. Przy tak dużej odległości od Słońca, która w przypadku Voyagera 1 wynosi około 156 jednostek astronomicznych (ponad 23 miliardy kilometrów), nawet drobna pomyłka w pozycjonowaniu nadajnika znacząco odbiłaby się na sile sygnału docierającego do Ziemi. Jest on tak słaby, że do jego rejestracji wykorzystywane są największe 70 m anteny Deep Space Network.

Voyager 1 podczas budowy i jego start w 1977 roku

Fakt, że Voyager 1 wciąż nadaje już jest ogromnym sukcesem. Pozostałe wciąż komunikujące się z Ziemią pojazdy wysłane na zewnątrz Układu Słonecznego to Voyager 2 oraz New Horizons. W trakcie swojego przelotu Voyager 1 dostarczył nam niezwykłych zdjęć Jowisza i Saturna, jako pierwszy badał atmosferę Tytana. W przeciwieństwie do Voyagera 2 nie odwiedził Urana i Neptuna.

Oddala się od nas z prędkością około 15 km/s. W 2004 roku sonda minęła granicę strefy, w której wiatr słoneczny porusza się z prędkościami naddźwiękowymi, wkraczając w obszar, w którym wpływ Słońca nie jest już tak znaczący w porównaniu z oddziaływaniem materii międzygwiazdowej. W 2012 roku, w odległości niespełna 17 godzin świetlnych od Ziemi, Voyager 1 wkroczył w przestrzeń międzygwiezdną, choć wcale to nie oznaczało zaprzestania badań Układu Słonecznego.

Wizualizacja Voyagera 1 w przestrzeni kosmicznej, Voyager 2 osiągnął ją sześć lat później

Z jedenastu instrumentów naukowych działają dziś tylko cztery, ale problem nie leży w nich

Voyager 1 wciąż dysponuje zapasami hydrazyny jako materiału pędnego, co zapewnia utrzymanie właściwej orientacji sondy. Z 11 instrumentów, działają dziś już tylko 4 - magnetometr, czujnik cząstek naładowanych o niskiej energii, miernik promieniowania kosmicznego oraz detektor plazmy. Informacje zbierane przez te instrumenty są co pewien czas przesyłane na Ziemię wraz z innymi danymi telemetrycznymi. I w zawartości tych danych, które dotyczą system AACS tkwi problem.

Konstrukcja jednego z wciąż działających instrumentów, detektora cząstek naładowanych o niskiej energii, pokazuje, na jakim etapie rozwoju technologii powstawał Voyager 1 

AACS czyli Attitude Articulation Control Subsystem dba o właściwą orientację sondy, a szczególnie jej anteny nadawczej. Odbiór danych z Voyagera 1 na Ziemi świadczy o tym, że wszystko jest w jak najlepszym porządku. Jednak dane AACS dla naukowców brzmią jak bełkot. Kompletnie nie odzwierciedlają tego co faktycznie powinno dziać się z Voyagerem 1, na dodatek wyglądają na generowane losowo.

Dane telemetryczne przesyłane przez Voyagera 1 kompletnie nie odzwierciedlają jego faktycznego stanu, na dodatek wyglądają na generowane losowo

Teoretycznie napływ takich danych z systemu AACS powinien oznaczać, że Voyager 1 jest w kiepskim stanie, a jego instrumenty powinny być wprowadzone w tryb bezpieczny do momentu wyjaśnienia problemu. Lecz nic takiego się nie stało, sygnał Voyagera 1 jak donosi NASA wciąż ma „dobrą moc”.

Zagadka z danymi telemetrycznymi z AACS może mieć proste wyjaśnienie

Wyjaśnienie zagadki z AACS nie będzie prawdopodobnie proste, chyba że błędy danych z AACS są wynikiem problemów z innym elementem sondy, który jest częścią ścieżki transmisji danych. Sonda znajduje się około 20,5 godziny świetlnej od Ziemi. Czas na odpowiedź Voyagera 1 to dwukrotność tego czasu, czyli trzeba ponad 1,5 dnia, by dowiedzieć się czegokolwiek. I to przy założeniu dobrego położenia anten systemu DSN na Ziemi względem sondy. Gdyby udało się znaleźć przyczynę problemu, można rozważyć aktualizację oprogramowania lub przełączyć się na elementy zapasowe, których Voyager 1 ma sporo, a które nie będą sprawiać kłopotów.

Suzanne Dodd z NASA zwraca uwagę, że Voyager 1 ma już prawie 45 lat, a jego dotychczasowe osiągnięcia w ogromnym stopniu przekraczają to co dla niego zaplanowano w latach 70. XX wieku. Jest więc to już bardzo stary instrument, który na dodatek znajduje się w przestrzeni kosmicznej, która nie jest łagodna dla elektroniki. Problemy z AACS nie muszą być więc znakiem tego, że Voyager 1 „postradał zmysły”, lecz po prostu pora odesłać go na zasłużoną emeryturę lub zaakceptować jego humory.

Źródło: NASA, inf. własna