Op 29 oktober, missie-operators stuurden voor het eerst sinds half maart een reeks opdrachten naar NASA's Voyager 2-ruimtevaartuig. Het ruimtevaartuig heeft solo gevlogen terwijl de 70 meter brede (230 voet brede) radioantenne die werd gebruikt om ermee te praten offline was voor reparaties en upgrades. Voyager 2 stuurde een signaal terug waarin werd bevestigd dat het de "oproep" had ontvangen en de opdrachten zonder probleem had uitgevoerd.

De oproep naar Voyager 2 was een test van nieuwe hardware die onlangs op Deep Space Station 43 is geïnstalleerd, het enige gerecht ter wereld dat commando's naar Voyager 2 kan sturen. Gelegen in Canberra, Australië, het maakt deel uit van NASA's Deep Space Network (DSN), een verzameling radioantennes over de hele wereld die voornamelijk worden gebruikt om te communiceren met ruimtevaartuigen die buiten de maan opereren. Sinds de schotel offline ging, missie-operators hebben gezondheidsupdates en wetenschappelijke gegevens van Voyager 2 kunnen ontvangen, maar ze hebben geen commando's kunnen sturen naar de verre sonde, die sinds de lancering in 1977 miljarden kilometers van de aarde heeft afgelegd.

Onder de upgrades naar DSS43, zoals het gerecht bekend staat, zijn twee nieuwe radiozenders. Een van hen, die wordt gebruikt om met Voyager 2 te praten, is al meer dan 47 jaar niet vervangen. Ingenieurs hebben ook verwarmings- en koelapparatuur geüpgraded, voeding apparatuur, en andere elektronica die nodig is om de nieuwe zenders te laten werken.

De succesvolle oproep aan Voyager 2 is slechts één indicatie dat de schotel in februari 2021 weer online komt.

"Wat deze taak uniek maakt, is dat we op alle niveaus van de antenne werken, vanaf het voetstuk op grondniveau helemaal tot aan de voerkegels in het midden van de schaal die boven de rand uitsteken, " zei Brad Arnold, de DSN-projectmanager bij NASA's Jet Propulsion Lab in Zuid-Californië. "Deze testcommunicatie met Voyager 2 vertelt ons zeker dat de zaken op schema liggen met het werk dat we doen."

Wereldwijd netwerk

Het Deep Space Network bestaat uit radioantennefaciliteiten die op gelijke afstanden over de hele wereld in Canberra zijn verdeeld; Gouden steen, Californië; en Madrid, Spanje. De positionering van de drie faciliteiten zorgt ervoor dat bijna elk ruimtevaartuig met een zichtlijn naar de aarde op elk moment kan communiceren met ten minste één van de faciliteiten.

Voyager 2 is de zeldzame uitzondering. Om in 1989 een korte vlucht langs Neptunusmaan Triton te maken, de sonde vloog over de noordpool van de planeet. Dat traject deed het zuidwaarts afbuigen ten opzichte van het vlak van de planeten, en sindsdien gaat het die kant op. Nu meer dan 11,6 miljard mijl (18,8 miljard kilometer) van de aarde, het ruimtevaartuig is zo ver naar het zuiden dat het geen zichtlijn heeft met radioantennes op het noordelijk halfrond.

DSS43 is de enige schotel op het zuidelijk halfrond met een zender die krachtig genoeg is en die de juiste frequentie uitzendt om commando's naar het verre ruimtevaartuig te sturen. Voyager 2's sneller bewegende tweeling, reiziger 1, nam een ​​andere weg langs Saturnus en kan via antennes communiceren op de twee DSN-faciliteiten op het noordelijk halfrond. De antennes moeten commando's uplinken naar beide Voyagers in een radiofrequentiebereik genaamd S-band, en de antennes downlinken gegevens van het ruimtevaartuig in een bereik dat X-band wordt genoemd.

Hoewel missie-operators Voyager 2 niet meer hebben kunnen besturen sinds DSS43 offline ging, de drie 34 meter brede (111 voet brede) radioantennes in de Canberra-faciliteit kunnen samen worden gebruikt om de signalen op te vangen die Voyager 2 naar de aarde stuurt. De sonde stuurt wetenschappelijke gegevens terug vanuit de interstellaire ruimte, of het gebied buiten de heliosfeer van onze zon - de beschermende bel van deeltjes en magnetische velden gecreëerd door de zon die de planeten en de Kuipergordel omringt (de verzameling kleine, ijzige lichamen buiten de baan van Neptunus).

DSS43 begon te werken in 1972 (vijf jaar voor de lancering van Voyager 2 en Voyager 1) en was op dat moment slechts 64 meter (210 voet) breed. Het werd in 1987 uitgebreid tot 70 meter (230 voet) en heeft sindsdien verschillende upgrades en reparaties ondergaan. Maar de ingenieurs die toezicht houden op het huidige werk, zeggen dat dit een van de belangrijkste make-overs is die het gerecht heeft gekregen en de langste offline in meer dan 30 jaar.

"De DSS43-antenne is een zeer gespecialiseerd systeem; er zijn slechts twee andere vergelijkbare antennes in de wereld, dus een jaar lang de antenne niet gebruiken is geen ideale situatie voor Voyager of voor vele andere NASA-missies, " zei Philip Baldwin, operations manager voor NASA's Space Communications and Navigation (SCaN) -programma. "Het bureau heeft de beslissing genomen om deze upgrades uit te voeren om ervoor te zorgen dat de antenne kan blijven worden gebruikt voor huidige en toekomstige missies. Voor een antenne die bijna 50 jaar oud is, het is beter om proactief te zijn dan reactief met kritisch onderhoud."

De reparaties komen ten goede aan andere missies, inclusief de Mars Perseverance rover, die op 18 februari op de Rode Planeet zal landen, 2021. Het netwerk zal ook een cruciale rol spelen bij de verkenningsinspanningen van de maan naar Mars, zorgen voor communicatie en navigatie-ondersteuning voor zowel de voorlopermaan- en Mars-missies als de bemande Artemis-missies.