science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Ingenieurs die NASA's Voyager 1-telemetriegegevens onderzoeken

NASA's Voyager 1-ruimtevaartuig, weergegeven in deze illustratie, onderzoekt ons zonnestelsel sinds 1977, samen met zijn tweelingbroer, Voyager 2. Credit:NASA/JPL-Caltech

Terwijl het ruimtevaartuig Voyager 1 wetenschappelijke gegevens blijft retourneren en verder normaal functioneert, zoekt het missieteam naar de bron van een probleem met systeemgegevens.

Het technische team met NASA's Voyager 1-ruimtevaartuig probeert een mysterie op te lossen:de interstellaire ontdekkingsreiziger werkt normaal, ontvangt en voert opdrachten van de aarde uit en verzamelt en retourneert wetenschappelijke gegevens. Maar uitlezingen van het attitude-articulatie- en controlesysteem (AACS) van de sonde geven niet weer wat er werkelijk aan boord gebeurt.

De AACS controleert de oriëntatie van het 45 jaar oude ruimtevaartuig. Het houdt onder andere de high-gain antenne van de Voyager 1 precies op de aarde gericht, waardoor het gegevens naar huis kan sturen. Alle tekenen wijzen erop dat de AACS nog steeds werkt, maar de telemetriegegevens die hij retourneert, zijn ongeldig. De gegevens kunnen bijvoorbeeld willekeurig lijken te zijn gegenereerd, of geven geen enkele mogelijke staat weer waarin de AACS zich zou kunnen bevinden.

Het probleem heeft geen storingsbeveiligingssystemen aan boord geactiveerd, die zijn ontworpen om het ruimtevaartuig in de "veilige modus" te zetten - een toestand waarin alleen essentiële bewerkingen worden uitgevoerd, waardoor technici tijd hebben om een ​​probleem te diagnosticeren. Het signaal van Voyager 1 is ook niet verzwakt, wat suggereert dat de high-gain antenne in de voorgeschreven richting met de aarde blijft.

Het team zal het signaal nauwlettend blijven volgen terwijl ze blijven bepalen of de ongeldige gegevens rechtstreeks afkomstig zijn van het AACS of een ander systeem dat betrokken is bij het produceren en verzenden van telemetriegegevens. Totdat de aard van het probleem beter wordt begrepen, kan het team niet anticiperen of dit van invloed kan zijn op hoe lang het ruimtevaartuig wetenschappelijke gegevens kan verzamelen en verzenden.

Voyager 1 is momenteel 14,5 miljard mijl (23,3 miljard kilometer) van de aarde verwijderd, en het licht doet er 20 uur en 33 minuten over om dat verschil af te leggen. Dat betekent dat het ongeveer twee dagen duurt om een ​​bericht naar Voyager 1 te sturen en een reactie te krijgen - een vertraging waaraan het missieteam gewend is.

"Een mysterie als dit hoort bij de koers in dit stadium van de Voyager-missie", zegt Suzanne Dodd, projectmanager voor Voyager 1 en 2 bij NASA's Jet Propulsion Laboratory in Zuid-Californië. "Het ruimtevaartuig is beide bijna 45 jaar oud, wat veel verder gaat dan wat de missieplanners hadden verwacht. We bevinden ons ook in de interstellaire ruimte - een omgeving met veel straling waar nog nooit eerder een ruimtevaartuig is ingevlogen. Er zijn dus enkele grote uitdagingen voor de technische Maar ik denk dat als er een manier is om dit probleem met de AACS op te lossen, ons team het zal vinden."

Het is mogelijk dat het team de bron van de anomalie niet kan vinden en zich er in plaats daarvan aan zal aanpassen, zei Dodd. Als ze de bron vinden, kunnen ze het probleem mogelijk oplossen door softwarewijzigingen of mogelijk door een van de redundante hardwaresystemen van het ruimtevaartuig te gebruiken.

Het zou niet de eerste keer zijn dat het Voyager-team vertrouwt op back-uphardware:in 2017 vertoonden de primaire stuwraketten van de Voyager 1 tekenen van degradatie, dus schakelden ingenieurs over op een andere set stuwraketten die oorspronkelijk waren gebruikt tijdens de planetaire ontmoetingen van het ruimtevaartuig. Die stuwraketten werkten, ondanks dat ze 37 jaar ongebruikt waren.

De tweelingbroer van Voyager 1, Voyager 2 (momenteel 12,1 miljard mijl of 19,5 miljard kilometer van de aarde), blijft normaal werken.

Beide Voyagers, gelanceerd in 1977, hebben veel langer gewerkt dan missieplanners hadden verwacht, en zijn het enige ruimtevaartuig dat gegevens verzamelt in de interstellaire ruimte. De informatie die ze uit deze regio verstrekken, heeft bijgedragen aan een dieper begrip van de heliosfeer, de diffuse barrière die de zon creëert rond de planeten in ons zonnestelsel.

Elk ruimtevaartuig produceert ongeveer 4 watt minder elektrisch vermogen per jaar, waardoor het aantal systemen dat het vaartuig kan gebruiken, wordt beperkt. Het missie-engineeringteam heeft verschillende subsystemen en verwarmingen uitgeschakeld om stroom te reserveren voor wetenschappelijke instrumenten en kritieke systemen. Er zijn nog geen wetenschappelijke instrumenten uitgeschakeld als gevolg van de afnemende kracht, en het Voyager-team werkt eraan om de twee ruimtevaartuigen operationeel te houden en unieke wetenschap terug te geven na 2025.

Terwijl de ingenieurs blijven werken aan het oplossen van het mysterie dat Voyager 1 hen heeft gepresenteerd, zullen de wetenschappers van de missie het beste blijven halen uit de gegevens die vanuit het unieke uitkijkpunt van het ruimtevaartuig naar beneden komen. + Verder verkennen

Voyager 2-ingenieurs werken aan het herstellen van de normale werking