В прошлом году миссии NASA «Вояджер» по изучению закоулков Солнечной системы исполнилось 45 лет. Срок работы каждого из космических аппаратов миссии на порядок превысил расчётный. Команда миссии нашла ещё один резерв, который продлит научную работу зондов как минимум до 2026 года, что станет бесценным вкладом в наши знания о межзвёздном пространстве.
«Вояджер» в представлении художника. Источник изображения: NASA
Бортовое оборудование аппаратов-близнецов «Вояджер-1» и «Вояджер-2» (Voyager) питается от радиоизотопных термоэлектрических генераторов (РТГ), которые преобразуют тепло от распадающегося плутония в электричество. Непрерывный процесс распада рабочего вещества означает, что РТГ вырабатывает всё меньше и меньше энергии. Как рассказали в NASA, до сих пор снижение энергоснабжения не влияло на научные результаты миссии, но чтобы компенсировать потери, инженеры отключили обогреватели и другие системы, которые не являются необходимыми для поддержания полёта космического корабля.
Тем не менее, настал день, когда все резервы, казалось бы, оказались исчерпаны. Но один резерв оставался практически нетронутым — это система стабилизации питания со своим источником. Это часть защиты контура питания от скачков или перепадов напряжения в бортовой сети питания. Все мы знаем, что скачки напряжения чреваты выходом оборудования из строя. На борту «Вояджеров» такая система есть и она практически не работала, поскольку в этом не было необходимости — питание от основного источника всегда было качественным.
Именно этот невостребованный резерв специалисты решили использовать для питания научных приборов «Вояджера-2». Это означает, что возможные скачки напряжения в системе нечем будет компенсировать, но в этом, скорее всего, не будет необходимости. В таком режиме с отключённой системой безопасного питания «Вояджер-2» уже провёл некоторое время под наблюдением команды и ничего страшного не произошло. Зато теперь все пять научных приборов аппарата продолжат работ как минимум до 2026 года и ни один из них не придётся отключать.
Если схема себя оправдает, аналогичный приём будет использован для продления научной работы аппарата «Вояджер-1», который движется в противоположном от «Вояджер-2» направлении (один изучает фронт гелиосферы, а второй — её хвост). Аппарат «Вояджер-1» изначально имел преимущество по потреблению питания, поскольку один из его пяти научных приборов перестал работать вскоре после запуска. Решение о смене его режима питания будет приниматься в следующем году.
Радиоизотопный термоэлектрический генератор «Вояджеров» (нажмите, чтобы увеличить). Источник изображения: NASA
Первоначально планировалось, что миссия «Вояджеров» продлится всего четыре года и оба зонда пролетят мимо Сатурна и Юпитера. NASA продлило миссию, чтобы «Вояджер-2» смог посетить Нептун и Уран (он до сих пор остается единственным космическим аппаратом, который когда-либо встречался с этими ледяными гигантами). В 1990 году NASA снова продлило миссию, на этот раз с целью отправить зонды за пределы гелиосферы. «Вояджер-1» достиг этой границы в 2012 году, а «Вояджер-2» — в 2018 году.
Сейчас «Вояджер-2» находится от нас на удалении около 20 млрд км. Он передаёт данные о межзвёздной среде, где его ничто не защищает от высокоэнергетических космических частиц. Иным способом получить эту информацию нельзя. Дополнительные три года работы в этой обстановке дорогого стоят.