نزدیک به نیم قرن پس از پرتاب، وویجر ۱ ناسا یک دستاورد دیگر در دوام طولانی‌مدت خود به ثبت رسانده است.یک تیم از پژوهشگران چهار رانشگر چرخشی را که در سال ۲۰۰۴ خاموش شده بودند، دوباره فعال کردند و این سیستم پشتیبان حیاتی را تنها چند ماه پیش از آن که تنها آنتن زمینی قادر به ارسال دستورات به وویجر برای انجام تعمیرات عمده آفلاین شود، بازگرداندند نجات، که توسط آزمایشگاه پیشرانه جت (JPL) رهبری شد، نیازمند کارهای الکترونیکی دقیق، زمان‌بندی لحظه‌ای و کمی جسارت بود اما نتیجه میتواند باعث شود که دورترین فضاپیمای بشریت برای سال‌های آینده همچنان با زمین ارتباط برقرار کند.
رانشگرهای چرخشی وویجر ۱
وویجر ۱ که در سال ۱۹۷۷ پرتاب شد و اکنون بیش از ۱۵ میلیارد مایل از زمین فاصله دارد، برای تنظیم جهت آنتن ۱۲ فوتی خود به سمت زمین از رانشگرها استفاده می‌کند. در میان این رانشگرها، دسته‌ای ویژه برای کنترل چرخش (roll) وجود دارد چرخشی که اگر فضاپیما مانند یک صفحه گرامافون بچرخد، دیده می‌شود.چرخش باعث می‌شود که ردیاب ستاره وویجر روی یک ستاره راهنما قفل شود؛ بدون این مرجع دقیق، ارتباطات مختل می‌شود. هر وویجر دارای یک مجموعه اصلی رانشگرهای چرخشی و یک مجموعه پشتیبان مشابه است.
رانشگرهای اصلی وویجر ۱ در سال ۲۰۰۴ به دلیل قطع برق در دو مدار کوچک گرم‌کننده خاموش شدند، که باعث شد سوخت هیدرازین نتواند گرم بماند و مشتعل شود. مهندسان فکر کردند این رانشگرها خراب شده‌اند و به رانشگرهای پشتیبان سوئیچ کردند، با اطمینان از اینکه آنها برای چند سال باقی‌مانده ماموریت کافی خواهند بود کریم بدرالدین، مدیر ماموریت وویجر در JPL گفت: «آن زمان تیم راضی بود که رانشگرهای اصلی چرخشی کار نمی‌کنند چون پشتیبان کاملاً قابل اعتمادی داشتند. و به‌راستی، آنها فکر نمی‌کردند وویجرها ۲۰ سال دیگر هم ادامه دهند.»
اما زمان گذشت و تهدید جدیدی ظاهر شد: رسوبات باقی‌مانده در خطوط سوخت هیدرازین شروع به مسدود کردن رانشگرهای پشتیبان کردند. اگر کنترل نشود، این رسوبات ممکن است تا پاییز ۲۰۲۵ باعث از کار افتادن آنها شود. پس ماموریت به گزینه‌ای دیگر نیاز داشت که یعنی باید دوباره به رانشگرهای «مرده» رجوع کنند.
تشخیص نقص ۲۰ ساله و ظرفیت ارتباطی در فضا
مهندسان JPL ماه‌ها به بررسی آرشیوهای تله‌متری و نقشه‌های سیم‌کشی پرداختند. حالا حدس می‌زنند که خود گرم‌کننده‌ها خراب نشده‌اند؛ بلکه اشکالی در مدار توزیع برق باعث شده یک کلید داخلی قطع شود و برق به این واحدها نرسد اگر تیم بتواند دستوراتی دقیق و حساب‌شده ارسال کند تا این کلید را ریست کند، احتمال دارد گرم‌کننده‌ها و در نتیجه رانشگرها دوباره فعال شوند.
این کار ریسک داشت: به محض روشن شدن گرم‌کننده‌ها، نرم‌افزار فضاپیما ممکن است حالت چرخش را غیرطبیعی تشخیص دهد و باعث شود رانشگرها به طور ناگهانی فعال شوند. اگر این قبل از گرم شدن خطوط سوخت رخ دهد، ممکن است انفجاری کوچک ایجاد شود بنابراین کنترل‌کنندگان پرواز باید ردیاب ستاره را با دقت فوق‌العاده تنظیم می‌کردند تا نیاز به روشن شدن فوری رانشگرها در زمان گرم‌شدن به حداقل برسد.
یک ضرب‌الاجل مهم دیگر هم در پیش بود. در ۴ مه ۲۰۲۵، ناسا بازسازی ۱۰ ماهه آنتن Deep Space Station 43 (DSS-43) در کانبرا، استرالیا را آغاز کرد این آنتن ۷۰ متری تنها آنتنی است که قدرت کافی برای ارتباط با وویجرها را دارد؛ وقتی این آنتن عمدتاً آفلاین باشد، عملیات ماموریت باید با پنجره‌های فرمان کوتاه در اوت و دسامبر کنار بیاید.
سوزان داد، مدیر پروژه وویجر و رئیس شبکه بین‌سیاره‌ای ناسا، گفت: «این ارتقاهای آنتن برای ماموریت‌های فضایی آینده، از جمله فرودهای سرنشین‌دار ماه، اهمیت دارد و ظرفیت ارتباطی ماموریت‌های علمی در عمق فضا را افزایش می‌دهد.»اما این خاموشی به معنای آن بود که وویجر ۱ باید قبل از ماه مه رانشگرهای از دست رفته خود را بازیابی کند وگرنه ممکن بود تا سال ۲۰۲۶ بدون توانایی کنترل پرواز کند.
۲۳ ساعت انتظار نفس‌گیر و معنای بازیابی
دستورها در ۱۹ مارس از زمین ارسال شدند. آنها ۲۳ ساعت طول کشید تا با سرعت نور از فضای میان‌ستاره‌ای عبور کنند؛ پاسخ وویجر هم به ۲۳ ساعت دیگر نیاز داشت.در ۲۰ مارس، خط‌های تله‌متری دوباره فعال شدند و اتاق عملیات روشن شد. مهندسان بلافاصله افزایش دما در سنسورهای گرم‌کننده را دیدند همان چیزی که انتظار داشتند.تاد باربر، مسئول رانش در JPL گفت: «لحظه‌ای بسیار باشکوه بود. روحیه تیم آن روز بسیار بالا بود.»
«این رانشگرها قبلاً مرده فرض شده بودند و این هم نتیجه‌گیری منطقی بود. اما یکی از مهندسان ما این دید را داشت که شاید علت دیگری وجود دارد و قابل رفع است. این یک نجات معجزه‌آسا دیگر برای وویجر بود.»رانشگرهای اصلی بازیابی‌شده بلافاصله جایگزین پشتیبان‌های نیمه‌مسدود نمی‌شوند؛ بلکه به عنوان پشتیبان در صورت خرابی پشتیبان‌ها در طول دوره خاموشی کانبرا عمل خواهند کرد.
اگر هر دو مجموعه به خاطر گرفتگی از کار بیفتند، وویجر میتواند از گروه سوم رانشگرهای اصلاح مسیر که در عبورهای سیاره‌ای استفاده شدند، بهره ببرد اما آنها نمی‌توانند چرخش کنترل کنند. با بازیابی رانشگرهای اصلی چرخش، تیم تمام گزینه‌های ممکن را حفظ کرده است.وویجر ۱ و دوقلویش، وویجر ۲، همچنان داده‌هایی درباره پرتوهای کیهانی، میدان‌های مغناطیسی و چگالی پلاسما در مرز فضای میان‌ستاره‌ای ارسال می‌کنند هر بیت داده به تنظیم دقیق آنتن وابسته است که خودش به رانشگرهایی نیاز دارد که سال‌ها پیش طراحی شدند. اینکه هنوز پاسخگو هستند، نه تنها نشانه مهندسی مقاوم، بلکه نشان‌دهنده اراده افرادی است که از آنها مراقبت می‌کنند.
پایداری رانشگرهای وویجر ۱
با کاهش نیرو و خاموش شدن تجهیزات یکی پس از دیگری، هر دو وویجر زمان محدودی دارند. اما هر بار که مانع جدیدی ظاهر می‌شود چه هیدرازین منجمد باشد یا خاموشی ارتباطی مهندسان راه‌حلی پیدا می‌کنندآخرین موفقیت آنها، کاوشگری پیر را زنده نگه داشته و فلسفه ماموریت را نشان می‌دهد: هیچ قطعه‌ای را تا زمانی که همه گزینه‌ها امتحان نشده‌اند، غیرقابل تعمیر فرض نکنید.
همین‌طور که وویجر ۱ به پیش می‌رود، رانشگرهای احیا شده‌اش یادآور این نکته‌اند که در اکتشاف فضا، پیروزی‌های کوچک می‌توانند افق‌هایی وسیع به پهنای ۱۵ میلیارد مایل رقم بزنند این موفقیت تازه، در واقع نمادی از تلاش بی‌وقفه تیم مهندسی و دانشمندان پشت وویجر است که در مواجهه با چالش‌های بی‌شمار، دست از کار نکشیده‌اند. از طرفی، این اتفاق یادآوری می‌کند که حتی فناوری‌های چند دهه پیش نیز می‌توانند با خلاقیت و پشتکار، کارایی دوباره پیدا کنند و نقش کلیدی در ماموریت‌های فضایی ایفا کنند.
با ادامه ارسال داده‌های ارزشمند از مرزهای فضا، وویجر ۱ نه تنها به ما اطلاعاتی از محیطی می‌دهد که هیچ فضاپیمای دیگری تاکنون به آن نرسیده است، بلکه الهام‌بخش نسل‌های آینده دانشمندان و مهندسان است تا رویاهای بزرگ‌تر در اکتشاف فضا داشته باشند به این ترتیب، داستان وویجر همچنان ادامه دارد؛ سفری شگفت‌انگیز که همچنان رازهای کیهان را برای ما فاش می‌کند و نشان می‌دهد که حتی در فاصله میلیاردها مایلی، فناوری و اراده انسان میتواند زنده بماند و بدرخشد.
بیشتر بدانیم: فضایپیمای ناسا آب ماه را نقشه‌برداری می‌کند
لینک منبع: earth
نظرات کاربران