Инженеры Лаборатории реактивного движения NASA (JPL) запустили набор движителей на борту космического корабля «Вояджер-1», которые считались неработоспособными с 2004 года. Миссии необходимо было обеспечить работоспособность давно не работающих движителей до 4 мая, когда земная антенна, передающая команды «Вояджеру-1» и его близнецу «Вояджеру-2», будет отключена на несколько месяцев для модернизации.
Космический аппарат «Вояджер-1» запустил резервные двигатели, отключенные 21 год назад
Инженеры Лаборатории реактивного движения NASA запустили набор движителей на борту космического корабля «Вояджер-1», которые считались неработоспособными с 2004 года. Починка движителей потребовала творческого подхода и риска, но команда хочет иметь их в качестве резерва для смены активных движителей, в топливных трубках которых скапливаются остатки.
Космические аппараты-близнецы NASA «Вояджер», запущенные в 1977 году, сейчас движутся в межзвездном пространстве со скоростью около 56 000 км/ч. На этом рисунке художника изображен один из зондов, удаляющийся от Земли. NASA/JPL-Caltech
«Вояджеры» давно покинули Солнечную систему и находятся на расстоянии более 25 миллиардов километров от Земли. Любое изменение на этих космических аппаратах, которые работают почти полвека — это инженерный подвиг и невероятное везение. Но команда не сдается и продолжает свою уникальную работу.
Засорение движителя
Положение «Вояджера 1».
«Вояджеры» стартовали в 1977 году и мчатся через межзвездное пространство со скоростью около 56 000 км/ч. Оба космических аппарата полагаются на набор основных движителей, которые плавно поворачивают их вверх и вниз, а также вправо и влево, чтобы держать антенны направленными на Землю, отправлять данные и получать команды.
Среди основного набора движителей находятся и те, что управляют креном космического корабля. Если смотреть с Земли, то движение по крену вращает антенну, чтобы каждый «Вояджер» был направлен на путеводную звезду, которую он использует для ориентации. У обоих космических аппаратов есть основной и резервный комплект для этих движителей по крену.
Набор движителей, предназначенный для изменения траектории космических аппаратов во время пролета внешних планет, вышел из строя, но был восстановлен на космических аппаратах в 2018 и 2019 годах, но эти движители не могут регулировать крен.
Чтобы справиться с засорением трубок в движителях, инженеры переключаются между наборами основных, резервных и траекторных движителей обоих «Вояджеров». Но на «Вояджере-1» основные движители крена перестали работать в 2004 году после того, как пропала энергия в двух небольших внутренних нагревателях. Инженеры решили, что сломанные нагреватели, скорее всего, не подлежат ремонту, и полагались для звездной ориентации исключительно на резервные подруливающие устройства «Вояджера-1».
«Я думаю, в то время команда смирилась с тем, что основные движители не работают, потому что у них был отличный запасной вариант», — говорит Карим Бадаруддин, руководитель миссии «Вояджер» в JPL. — «И, честно говоря, они, вероятно, не думали, что "Вояджеры" проработают еще 20 лет».
Как повернуть выключатель, до которого 25 миллиардов километров
Deep Space Station 43 официально открылась в 1973 году. Она остается самой большой управляемой параболической антенной в Южном полушарии. Этот телескоп обеспечивает связь с «Вояджерами».
Без возможности контролировать движение космического корабля по крену возникли бы различные проблемы, которые угрожают миссии, поэтому команда инженеров решила повторно изучить отказ движителя в 2004 году. Они начали подозревать, что неожиданное нарушение в цепи, управляющей питанием нагревателей, привело к переключению в неправильное положение. Если бы удалось вернуть переключатель в исходное положение, нагреватели бы снова заработали. Это позволило бы активировать основные подруливающие устройства и использовать их, если резервные подруливающие устройства, которые использовались с 2004 года, полностью засорятся.
Команда отправила на «Вояджер 1» серию команд: включить давно неиспользуемые рулевые движители, попытаться восстановить работу обогревателей, а затем проверить, смогут ли эти движители снова работать. Сигнал до «Вояджера» идет 23 часа. И 20 марта 2025 года команда увидела по телеметрии, что температура обогревателей резко выросла — значит, удалось вернуть питание, и движители снова заработали. Теперь у «Вояджера 1» снова есть резерв для управления ориентацией, если работающие сейчас движители все-таки выйдут из строя.
Все это сделали в сильнейшем цейтноте, потому что с 4 мая 2025 года антенна, через которую посылают команды на «Вояджер» ушла на долгий ремонт, и возможности управлять аппаратом временно сейчас нет.
«Это был славный момент. В тот день моральный дух команды был очень высок», — говорит Тодд Барбер, руководитель двигательной установки миссии. — «Эти движители считались мертвыми. И это было вполне обоснованное заключение. Просто одному из наших инженеров пришло в голову, что, возможно, есть и другая возможная причина отключения, и ее можно устранить». Это было еще одно чудо спасения «Вояджера».