science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Voyager 2 kan geen opdrachten ontvangen tijdens 70 meter brede radioantenne-upgrades van NASA

DSS43 is een 70 meter brede (230 voet brede) radioantenne in de Canberra-faciliteit van het Deep Space Network in Australië. Het is de enige antenne die commando's kan sturen naar het ruimtevaartuig Voyager 2. Krediet:NASA/Canberra Deep Space-communicatiecomplex

Vanaf begin maart, NASA's Voyager 2 zal stilletjes door de interstellaire ruimte vliegen zonder commando's van de aarde te ontvangen. Dat komt omdat het belangrijkste communicatiemiddel van de Voyager, de 70 meter brede (230 voet brede) radioantenne van het Deep Space Network in Canberra, Australië, zal gedurende ongeveer 11 maanden kritieke upgrades ondergaan. Gedurende deze periode, het Voyager-team kan nog steeds wetenschappelijke gegevens ontvangen van Voyager 2 over zijn missie om de buitenste rand van het zonnedomein en daarbuiten te verkennen.

Ongeveer de grootte van een kantoorgebouw van 20 verdiepingen, de schotel is al 48 jaar in gebruik. Sommige delen van de 70 meter lange antenne, inclusief de zenders die commando's naar verschillende ruimtevaartuigen sturen, zijn 40 jaar oud en steeds onbetrouwbaarder. De upgrades van het Deep Space Network (DSN) zijn gepland om te beginnen nu Voyager 2 weer normaal functioneert, nadat hij per ongeluk zijn stroomvoorziening had overschreden en zijn wetenschappelijke instrumenten in januari automatisch had uitgeschakeld.

Het netwerk werkt 24 uur per dag, 365 dagen per jaar en is verspreid over drie locaties over de hele wereld, in Californië, Spanje en Australië. Hierdoor kunnen navigators te allen tijde tijdens de rotatie van de aarde communiceren met ruimtevaartuigen op de maan en daarbuiten. reiziger 2, die in 1977 werd gelanceerd, bevindt zich momenteel meer dan 11 miljard mijl (17 miljard kilometer) van de aarde. Het vliegt in een neerwaartse richting ten opzichte van het baanvlak van de aarde, waar het alleen kan worden gezien vanaf het zuidelijk halfrond en dus alleen kan communiceren met de Australische site.

Bovendien, er is een speciale S-bandzender nodig om commando's naar Voyager 2 te sturen - een die krachtig genoeg is om de interstellaire ruimte te bereiken en op een frequentie die kan communiceren met de gedateerde technologie van Voyager. De Canberra-antenne van 70 meter (genaamd "DSS43") is de enige dergelijke antenne op het zuidelijk halfrond. Naarmate de apparatuur in de antenne ouder wordt, het risico op ongeplande uitval zal toenemen, wat meer risico toevoegt aan de Voyager-missie. De geplande upgrades zullen niet alleen dat risico verminderen, maar zal ook geavanceerde technologie-upgrades toevoegen die toekomstige missies ten goede zullen komen.

"Blijkbaar, de reparatie van 11 maanden legt meer beperkingen op voor de andere DSN-sites, " zei Jeff Berner, De hoofdingenieur van Deep Space Network. "Maar het voordeel is dat als we terugkomen, de Canberra-antenne zal veel betrouwbaarder zijn."

De reparaties zullen veel meer ten goede komen dan Voyager 2, inclusief toekomstige missies zoals de Mars 2020-rover en maan-naar-Mars-verkenningsinspanningen. Het netwerk zal een cruciale rol spelen bij het verzekeren van communicatie- en navigatie-ondersteuning voor zowel de voorlopermaan- en Mars-missies als de bemande Artemis-missies. "Het onderhoud is nodig om de missies te ondersteunen die NASA in de toekomst ontwikkelt en lanceert, evenals het ondersteunen van de missies die nu actief zijn, " zei Suzanne Dodd, Voyager-projectmanager en JPL-directeur voor het interplanetaire netwerk.

De drie Canberra-antennes van 34 meter (111 voet) kunnen worden geconfigureerd om naar het signaal van de Voyager 2 te luisteren; ze kunnen gewoon geen commando's verzenden. Ondertussen, zei Dodd, het Voyager-team zal het ruimtevaartuig in een rusttoestand brengen, waardoor het nog steeds wetenschappelijke gegevens kan terugsturen tijdens de downtime van 11 maanden.

"We hebben het ruimtevaartuig teruggebracht in een staat waarin het prima zal zijn, ervan uitgaande dat alles normaal verloopt gedurende de tijd dat de antenne uit is, "zei Dodd. "Als de dingen niet normaal gaan - wat altijd een mogelijkheid is, vooral met een verouderd ruimtevaartuig - dan kan de ingebouwde foutbeveiliging de situatie aan."

Berner zegt dat het werk aan de 70 meter lange antenne is als het brengen van een oude auto naar de winkel:er is nooit een goed moment om het te doen, maar het zal de auto veel betrouwbaarder maken als je dat doet.

Het werk aan het Canberra DSN-station zal naar verwachting in januari 2021 zijn voltooid. Het DSN wordt beheerd door NASA's Jet Propulsion Laboratory voor het Human Exploration and Operations' Space Communication and Navigation-programma van het bureau.