Pro pozemní tým to nebylo snadné rozhodnutí, experti jej odkládali tak dlouho, jak to bylo jen možné. Zatímco zbylé čtyři vědecké přístroje na palubě průzkumníka mezihvězdného prostředí stále pracují, muselo před pár dny dojít k vypnutí přístroje pro analýzu plazmatu PLS. Legendární sondě Voyager 2 totiž nezadržitelně (a přesně podle očekávání) ubývá množství elektrické energie, které mohou její palubní systémy využívat.
Zdroj: https://www.nasa.gov/
Sonda vzdálená více než 20,5 miliardy kilometrů od Země s pomocí čtyř funkčních přístrojů poskytuje i nadále vědcům cenné údaje o prostředí mimo heliosféru, ochrannou bublinu částic a magnetického pole, které vytváří Slunce. Podle vyjádření JPL by sonda měla mít dostatek elektrické energie, aby mohla studovat tuto mimořádnou oblast alespoň jedním vědeckým přístrojem i ve 30. letech.
Inženýři zapojení do mise přijali opatření, která mají umožnit oddálení vypínání vědeckých přístrojů, jak to jen jde, protože vědecká data nasbíraná dvojicí sesterských sond Voyager jsou unikátní. Žádný jiný výtvor lidstva zatím nepracoval v mezihvězdném prostředí, tedy oblasti mimo heliosféru. Přístroj pro analýzu plazmatu měřil množství elektricky nabitých atomů (tedy iontů) a také směr, ve kterém plynou. V minulých letech sbíral jen omezené množství dat, což bylo způsobeno jeho orientací vůči směru, ve kterém plyne plazma v mezihvězdném prostředí.
Obě sondy Voyager čerpají elektrickou energii z rozpadu plutonia a každý rok se musí o trochu uskromnit, protože přijdou zhruba o 4 watty. Poté, co obě sondy v 80. letech dokončily svůj plánovaný průzkum obřích planet Sluneční soustavy, rozhodl se pozemní tým vypnout některé palubní vědecké přístroje, které by se již nedaly použít pro studium mezihvězdného prostředí. Tím dostaly Voyagery energii navíc na pár dalších let. Od té doby pozemní experti povypínali všechny palubní systémy, které nejsou životně důležité k provozu sond, včetně některých ohřívačů. Aby se mohlo vypnutí dalšího vědeckého přístroje odložit až na nejzazší termín, došlo také k úpravě postupu, kterým je sledováno elektrické napětí na palubě Voyageru 2.
26. září pozemní experti vydali pokyn k vypnutí přístroje pro studium plazmatu. O odeslání pokynu se postarala síť Deep Space Network, o 19 hodin později signál dorazil k sondě Voyager 2 a za dalších 19 se na Zemi dostal signál potvrzující toto vypnutí. Pozemní týmy vždy pečlivě sledují změny prováděné ve fungování 47 let staré kosmické sondy, aby se ujistili, že jedním krokem nevyvolají žádné nežádoucí sekundární účinky. Tým tak po několika dnech mohl potvrdit, že příkaz k vypnutí byl proveden bez jakéhokoliv incidentu a sonda funguje normálně.
Zdroj: https://www.nasa.gov/
V roce 2018 se právě přístroj pro studium plazmatu postaral o poskytnutí klíčových dat pro potvrzení, že Voyager 2 opustil heliosféru. Hranice mezi zmíněnou helisoférou mezihvězdným prostředím je vymezena změnami atomů, částic a magnetických polí, které mohou přístroje na Voyagerech detekovat. Uvnitř heliosféry proudí částice ze Slunce směrem pryč od naší nejbližší hvězdy.
Heliosféra se pohybuje mezihvězdným prostorem, takže když se Voyager 2 dostal k čelu sluneční bubliny, začalo plazma proudit téměř opačným směrem než sluneční částice. Aktuálně vypnutý přístroj je tvořen čtveřicí „kalíškových“ detektorů. Tři z nich míří směrem ke Slunci a sloužily k pozorování slunečního větru uvnitř heliosféry. Ten čtvrtý směřuje v pravém úhlu ke směru, kam míří zbylá trojice a sloužil k pozorování plazmatu v planetárních magnetosférách, heliosféře a nyní i v mezihvězdném prostředí.
Když Voyager 2 opustil heliosféru, tok plazmatu do tří detektorů směřujících ke Slunci, dramaticky poklesl. Nejužitečnější data poskytoval čtvrtý kalíškový detektor a to navíc jen jednou za tři měsíce, kdy sonda prováděla otočku o 360° kolem osy směřující ke Slunci. Právě z důvodu omezeného vědeckého přínosu bylo rozhodnuto o vypnutí právě tohoto přístroje namísto ostatních.
Na druhou stranu jde o přístroj, který nemá ekvivalent, protože sesterský přístroj na Voyageru 1 přestal pracovat už v roce 1980 a v roce 2007 byl vypnut kvůli úspoře energie. Určitou náhradou může být jiný přístroj na Voyageru 2, konkrétně jde o takzvaný plasma wave subsystem, který dokáže určovat hustotu plazmatu, když erupce ze Slunce vytvářejí rázy mezihvězdným prostředím a vytvářejí plazmatické vlny. Tým zodpovědný za sondy Voyager i nadále sleduje technický stav sond a dostupných zdrojů, aby bylo možné přijímat inženýrská rozhodnutí pro maximalizaci vědeckých výsledků z této jedinečné mise, která dalece překonala všechna prvotní očekávání.
Zdroj: https://www.allaboutcircuits.com/
Přeloženo z:
https://www.jpl.nasa.gov/
Zdroje obrázků:
https://d2pn8kiwq2w21t.cloudfront.net/original_images/1-voyager_before_launch.webp
https://d2pn8kiwq2w21t.cloudfront.net/original_images/1-PIA21734-Voyager-cleanroom_adj_Xth6I6z.jpg
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/e-voyager-rtg-web.jpg
https://lasp.colorado.edu/mop/files/2015/02/Screen-Shot-2015-02-23-at-4.35.48-PM.png
Komunikovat na 20 miliard km, to je neskutečné. Jaký byl odhad konstruktérů?
Primarni mise trvala od startu 1977 do pruletu kolem Neptunu v roce 1989. Tedy ~12 let. Nyni probiha rozsirena mise az do ztraty signalu (2030+). Plan konstrukteru na potencialni zivotnost byl zhruba takovy, jaka je skutecnost. Potencialni zivotnost RTG byla znama od pocatku, zivotnost ostatnich komponent mohla byt samozrejme jen odhadovana – a vzdy existuji optimisticke i pesimisticke odhady. Dalsi faktor je, ze za dobu mise se mnohonasobne vylepsily moznosti DSN. Pokud by DSN za tu dobu neprosla nekolika upgrady, tak by komunikace s V2 uz davno nebyla mozna.
Upgrady DSN byly pro udržení spojení nezbytné. Navíc vědci z NASA přidali do počítače Voyageru tehdy experimentální samoopravné kódování pro vysílání směrem k Zemi. Během letu ho otestovali a když byl Voyager daleko, tak na něj přešli, protože klasické vysílání už by byl problém přijmout. Kdyby tam tahle část nebyla, ani vylepšená DSN by dnes už nestačila.
Přemýšlím o sondě, která by Voyagery dohnala a předehnala. Vynesla by jí i s urychlovacím stupněm StarShip a tím urychlovačem by byl plně natankovaný druhý stupeň Falconu 9. Když by sonda vážila třeba 2 tuny, jakou rychlost by jí takový stupeň dal? Věřím, že by mohla letět přímo k Jupiteru a pak hned dál
Cina planuje podobnou misi(o predehnani se tedy nepise), ma i zajimave nacasovani pro vstup do mezihvezdneho prostoru:
„Podle Wu Weirena, šéfdesignéra Lunar Exploration Program, by obě sondy měly vstoupit do mezihvězdného prostoru v roce 2049, kdy se bude slavit sté výročí založení Čínské lidové republiky.“
https://vtm.zive.cz/clanky/cina-planuje-mezihvezdnou-misi-chce-se-stat-druhou-zemi-sveta-jejiz-sonda-opusti-slunecni-soustavu/sc-870-a-209840/default.aspx
Druhy stupen Falconu neni ve vakuu tak efektivni. Takova sonda vynesena SS s vahou okolo 100 tun by mohla mit vlastni pohon s nizsim tahem, ale vyssi ucinnosti.
Delta v takové konfigurace je asi 10 km/s. Takže zase takový „fičák“ by to nebyl.
„Poté, co obě sondy v 80. letech dokončily svůj plánovaný průzkum obřích planet Sluneční soustavy, rozhodl se pozemní tým vypnout některé palubní vědecké přístroje, které by se již nedaly použít pro studium mezihvězdného prostředí. Tím dostaly Voyagery energii navíc na pár dalších let.“
Ak si dobre spominam, RTG generuju elektrinu z tepla z radioaktivneho rozpadu. A toto by malo byt konstantne bez ohladu na zataz. Ako teda vypnutim casti pristrojov mohli usetrit energiu? Ci mi nieco uchadza?
Ano, pokud by se přístroje nevypnuly a sonda by je dál musela krmit, nedostávalo by se žádným přístrojům ani dalším palubním systémům energie a sonda by tak přestala pracovat. Tím, že se postupně vypínají jednotlivé subsystémy, či vědecké přístroje, se celková spotřeba sondy snižuje, aby odpovídala postupně klesající produkci elektřiny, čímž se sondám prodlužuje služba.
Jezo tim mysel pokud RTG clanek generuje napr. stabilne 100W nez ohledu na spotrebu, a vypne se pristroj spotrebovavajici 20W, tak se nic neusetri, vznikne akorat prebytek 20W, ktery se nikam neulozi.
Nebo clanek dokaze snizit generovany vykon na 80W?
Myslím, že toho článek není schopen.