La kuar Voyager 1 Ia mungkin kapal angkasa paling legenda dalam sejarah: dilancarkan pada tahun 1977 untuk mengkaji Musytari dan Zuhal, ia meneruskan perjalanannya yang tidak dapat dihentikan melalui ruang antara bintang, berbilion kilometer dari rumah. Apa yang bermula sebagai misi hanya lima tahun telah menjadi pengembaraan hampir setengah abad yang telah mengubah pandangan kita tentang Sistem Suria luar selama-lamanya.
Sehingga hari ini, Voyager 1 terus menghantar kembali data saintifik dan kejuruteraan dari jarak kira-kira 25.000 juta kilometer dari BumiDengan kelewatan komunikasi lebih daripada 22 jam dalam setiap arah, pesawat angkasa lepas veteran ini, yang dikuasakan oleh penjana nuklear dan dikendalikan oleh pasukan yang kini berfungsi hampir seperti ahli arkeologi dengan teknologinya sendiri, merupakan objek buatan manusia yang paling jauh yang wujud dan utusan pertama yang telah meneroka ruang angkasa sebenar di antara bintang-bintang.
Fakta asas tentang Voyager 1 dan profil misi
Voyager 1 ialah sebuah Prob angkasa lepas jenis Jupiter-Saturn MarinerDibina oleh Makmal Pendorongan Jet (JPL) NASA sebagai sebahagian daripada program Voyager, jisim pelancarannya adalah sekitar 720 kg. Ia dilengkapi dengan antena gandaan tinggi berdiameter 3,7 meter, sistem pendorongan hidrazina dan tiga penjana termoelektrik radioisotop (RTG) yang membekalkannya dengan kira-kira 470 W kuasa elektrik semasa berlepas.
Ia dilancarkan pada 5 September 1977 Ia dilancarkan dari Kompleks Pelancaran 41 di Cape Canaveral menaiki roket Titan IIIE-Centaur. Menariknya, ia berlepas 16 hari selepas kembarnya, Voyager 2, tetapi mengikuti trajektori yang lebih pantas dan lebih langsung yang membolehkannya sampai ke Musytari dan Zuhal terlebih dahulu dan akhirnya menjadi kapal angkasa yang paling jauh dari planet ini.
Misi asalnya adalah jejambat Musytari dan Zuhaldengan kajian terperinci tentang atmosfera, medan magnet, cincin dan bulan utamanya, terutamanya Titan. Setelah objektif ini tercapai, NASA meluluskan misi lanjutan untuk meneroka kawasan luar heliosfera dan, seterusnya, medium antara bintang di luar pengaruh langsung angin suria.
Hari ini, Voyager 1 terletak lebih daripada 160 unit astronomi Ia terletak dari Matahari (lebih daripada 24.000 bilion kilometer jauhnya) dan bergerak menjauhi pada kelajuan kira-kira 17 km/s. Ia dijangka akan memastikan instrumen saintifik beroperasi dengan baik sehingga tahun 2030-an, dan pada ketika itu kuasa elektriknya tidak lagi mencukupi untuk menggerakkan sistem penting.
Semasa perjalanannya, prob tersebut telah terbang melepasi Musytari, Zuhal dan beberapa bulannya, melintasi kejutan penamatan angin suria, merentasi heliosheath dan melepasi heliopaus, meneroka jauh ke dalam ruang antara bintangDalam masa kira-kira 40.000 tahun, ia akan menghampiri jiran bintang seterusnya, sebuah bintang ke arah buruj Camelopardalis, sebuah objek yang dikaji oleh Teleskop Angkasa GaiaTetapi menjelang masa itu, sudah lama sejak kali terakhir ia senyap.
Asal usul program Voyager dan konteks sejarah
Kisah Voyager 1 bermula pada tahun enam puluhan, apabila idea tentang "Jelajah Besar" planet gergasiPengiraan JPL menunjukkan bahawa, pada akhir tahun tujuh puluhan, Musytari, Zuhal, Uranus, dan Neptun akan berada dalam penjajaran yang sangat baik yang hanya berulang kira-kira setiap 175 tahun, membolehkan lawatan ke beberapa planet menggunakan bantuan graviti berantai.
NASA juga mempertimbangkan projek bercita-cita tinggi yang dipanggil TOPS (Kapal Angkasa Planet Luar Termoelektrik), dengan beberapa prob yang dikhaskan untuk meneroka semua gergasi gas dan juga Pluto. Walau bagaimanapun, kosnya begitu tinggi sehingga rancangan itu dikurangkan dan menghasilkan misi yang lebih sederhana, yang pada mulanya dikenali sebagai Mariner Musytari-Saturnus 1977, pewaris teknologi keluarga Mariner.
Lama-kelamaan, apabila reka bentuk berkembang dan menjadi jelas berbeza daripada Mariner lama, program ini dipanggil VoyagerObjektif utamanya adalah untuk mengkaji Musytari dan Zuhal secara terperinci, dan membuka peluang kepada kemungkinan perluasan ke Uranus dan Neptun untuk Voyager 2, jika bajet dan keadaan kapal angkasa mengizinkannya.
Pengalaman misi sebelumnya, seperti Pioneer 10 dan Pioneer 11, adalah penting. Prob tersebut telah menunjukkan bahawa adalah mungkin untuk merentasi tali pinggang asteroid dan beroperasi dalam persekitaran radiasi ekstrem Musytari. Walaupun begitu, jurutera memperkukuh perisai Voyagers, sehingga menggunakan jalur kerajang aluminium dapur dalam sesetengah kabel untuk meningkatkan perlindungan terhadap radiasi, satu perincian buatan sendiri dan juga keberkesanannya.
Dari awal lagi, Voyager 1 telah difikirkan dengan peranan yang agak berbeza daripada kembarnya: trajektorinya direka untuk penerbangan lebih dekat ke Titan, yang, walaupun ia menutup pintu untuk meneruskan ke arah Uranus dan Neptun, menjamin kajian menyeluruh tentang bulan ini dengan atmosfera yang padat, yang ketika itu merupakan salah satu misteri besar Sistem Suria.
Reka bentuk sistem siasatan dan onboard
Kapal itu mempunyai struktur utama yang berbentuk lebih kurang dekagontempat sistem elektronik, tangki hidrazina dan kebanyakan subsistem ditempatkan. Beberapa tiang dan lengan memanjang dari struktur ini: satu menyokong antena gandaan tinggi 3,7 m, satu lagi menggunakan susunan magnetometer dan satu lagi menyokong platform instrumen saintifik.
Subsistem kawalan sikap dan artikulasi, yang dikenali sebagai AACS, menggunakan 16 bahan pendorong hidrazina diagihkan dalam kumpulan untuk mengorientasikan kapal angkasa dan memastikan antena menghala ke Bumi. Ia juga mempunyai giroskop dan sensor bintang dan solar yang membolehkannya menentukan orientasinya di angkasa dengan ketepatan yang tinggi.
Pendorongan adalah berdasarkan sistem monopropelan: hidrazina disimpan dalam tangki bertekanan dan dikeluarkan oleh enjin MR-103 kecil. Dua belas daripadanya digunakan untuk pembetulan orientasi dan lapan bertindak sebagai sandaran; empat yang lain bertujuan untuk manuver pembetulan trajektori (TCM), digunakan semasa pertemuan planet.
Voyager 1 mempunyai tiga komputer utama, sangat sederhana berbanding mana-mana peranti semasa, tetapi direka bentuk untuk menjadi teguh dan berlebihan. CCS (Subsistem Perintah Komputer) menguruskan arahan dan rutin umum kapal angkasa; FDS (Subsistem Data Penerbangan) bertanggungjawab untuk membungkus data saintifik dan kejuruteraan; dan AACS mengawal orientasi dan penunjukan platform instrumen dan antena.
Memori dalam sistem ini hanya beberapa kilobait, tetapi ia mencukupi untuk menjalankan urutan penerbangan, rutin pengesanan dan pembetulan kerosakan, dan jadual parameter untuk mengendalikan instrumen seperti kamera. Reka bentuk ini merangkumi redundansi dan keupayaan untuk bertukar antara komputer sandaran sekiranya berlaku kegagalan.
Penjanaan kuasa: RTG Voyager 1
Salah satu elemen penting bagi prob tersebut ialah tiga penjana termoelektrik radioisotop (RTG), daripada jenis MHW-RTG. Setiap satu mengandungi 24 sfera plutonium-238 oksida yang ditekan, yang haba pereputannya ditukarkan kepada elektrik oleh termogandingan. Sistem ini membolehkan operasi pada jarak di mana panel solar tidak akan berkesan sepenuhnya.
Semasa pelancaran, RTG mempunyai kuasa gabungan hampir Elektrik 470 W, yang mana sebahagiannya diperuntukkan kepada instrumen dan sistem elektronik dan selebihnya dihamburkan sebagai haba, juga berguna untuk memastikan kapal angkasa berada dalam julat suhu yang sesuai.
Lama-kelamaan, kuasa yang ada telah berkurangan atas dua sebab utama: kuasa itu sendiri separuh hayat plutonium-238 selama 87,7 tahunIni secara beransur-ansur mengurangkan output haba dan mendegradasi termogandingan yang menukar haba tersebut kepada elektrik. Ini telah memaksa pasukan misi untuk mematikan instrumen dan pemanas secara selektif.
Walaupun terdapat batasan ini, data degradasi RTG adalah lebih baik daripada yang dijangkakan, membolehkan misi dilanjutkan jauh melebihi rancangan awal. Pada mulanya dianggarkan bahawa tenaga tersebut mencukupi untuk mengendalikan sistem utama sehingga 2025, tetapi pengiraan yang lebih baru menunjukkan bahawa probe itu boleh terus menghantar data. data kejuruteraan walaupun selepas 2035, walaupun dengan bilangan instrumen aktif yang sangat kecil.
Pengurusan tenaga telah menjadi satu tindakan pengimbangan yang sebenar: setiap watt dikira, dan pemanas instrumen sering terpaksa diputuskan sambungannya, yang, secara mengejutkan, terus berfungsi pada suhu yang lebih rendah daripada yang direka bentuk pada asalnya.
Komunikasi dengan Bumi dan sistem data
Voyager 1 berkomunikasi dengan Bumi melalui antena gain tinggi dan antena bergain sederhana dan rendah untuk senario tertentu. Ia beroperasi terutamanya dalam jalur S dan X, menggunakan frekuensi sekitar 2,3 dan 8,4 GHz untuk penghantaran ke Rangkaian Angkasa Dalam (DSN) NASA, manakala arahan dari Bumi dihantar pada kira-kira 2,1 GHz.
Isyarat radio yang dipancarkan oleh kapal angkasa hanya mempunyai kuasa kira-kira 20 W, setanding dengan mentol lampu rumah, tetapi selepas menempuh berbilion kilometer, ia ditangkap oleh antena DSN gergasi di California, Sepanyol (Madrid), dan Australia. Pada masa ini, isyarat tersebut mengambil masa lebih daripada 22 jam untuk sampai ke Bumi, bermakna sebarang arahan yang dihantar memerlukan kira-kira 45 jam untuk mengesahkan kesannya.
Apabila prob tidak dapat menghantar dalam masa nyata, ia menggunakan perakam pita digital (DTR) yang mampu menyimpan sekitar 67 kilobait data. Memori ini amat berguna semasa pertemuan planet, apabila jumlah maklumat saintifik jauh lebih besar daripada yang boleh dihantar sekaligus.
Satu perincian yang menarik ialah penggunaan sejarah teknologi yang sangat sederhana: sistem pita 8 trek, memori yang sangat kecil, dan kadar penghantaran yang berpuluh-puluh ribu kali lebih perlahan daripada sambungan mudah alih semasaWalaupun begitu, dengan "prasejarah komputer" itu, puluhan ribu imej dan sejumlah besar data saintifik telah diperoleh.
Subsistem Data Penerbangan (FDS) bertanggungjawab untuk mengumpul ukuran daripada instrumen saintifik dan parameter kejuruteraan, menggabungkannya ke dalam paket binari dan menghantarnya ke Unit Telekomunikasi (TMU), yang memodulasi isyarat radio. Pada tahun 2023, satu masalah dalam sistem ini menyebabkan jurutera tanpa data yang boleh dinyahkod selama beberapa bulan, memaksa operasi "pembedahan perisian" jarak jauh yang kompleks, memindahkan kod ke kawasan memori alternatif untuk memintas a cip nampaknya rosak akibat radiasi.
Instrumen saintifik di atas kapal
Voyager 1 berlepas dilengkapi dengan 11 instrumen saintifik Direka untuk mengkaji planet, bulan, cincin dan medium antara planet. Walaupun sebahagiannya telah ditutup, data mereka adalah asas untuk memahami kedua-dua Sistem Suria luar dan peralihan ke ruang antara bintang.
Sistem kamera ISS (Subsistem Sains Pengimejan) merangkumi dua kamera dengan tiub vidicon: satu sudut lebar dan satu sudut sempit, dengan panjang fokus kira-kira 200 mm dan 1500 mm. Kamera-kamera ini, yang dikawal oleh FDS melalui jadual parameter dan bukan secara autonomi seperti dalam prob moden, membolehkan imej atmosfera Musytari dan Zuhal serta bulan-bulan utamanya diperoleh dengan sangat terperinci.
El Spektrometer inframerah IRIS Ia menggabungkan radiometer dan interferometer untuk mengukur sinaran terma dan menyimpulkan suhu serta komposisi molekul atmosfera dan permukaan. Sementara itu, spektrometer ultraungu (UVS) menganalisis pancaran dan pantulan dalam julat UV, memberikan data tentang struktur lapisan atmosfera atas dan medium antara planet.
Fotopolarimeter (PPS) mengukur keamatan dan pengkutuban cahaya yang dipantulkan, membolehkan saintis menganggarkan saiz dan sifat zarah dalam cincin dan atmosfera yang kaya dengan aerosol. Instrumen ini adalah kunci untuk mentafsir struktur kompleks cincin Zuhal dan cincin samar Musytari yang ditemui oleh Voyager itu sendiri.
Eksperimen plasma (PLS), sinar kosmik (CRS), zarah bercas tenaga rendah (LECP), magnetometer (MAG), dan radiosonde/plasma (PRA dan PWS) membentuk teras instrumentasi yang kekal penting dalam fasa semasa misi, kerana ia mencirikan medan magnet, zarah bercas dan gelombang plasma kedua-duanya di heliosfera dan di ruang antara bintang.
Selama bertahun-tahun, beberapa instrumen telah dimatikan untuk menjimatkan tenaga: subsistem plasma, eksperimen astronomi radio planet, spektrometer ultraungu dan sistem kamera itu sendiri, yang berhenti beroperasi pada tahun 1990 selepas mengambil "potret keluarga" Sistem Suria yang terkenal.
Pelancaran dan tahun-tahun pertama misi
Pelancaran Voyager 1 pada 5 September 1977 hampir menjadi salah. Titan IIIE peringkat kedua LR-91 Ia mati sebelum waktunya, meninggalkan bahan api yang tidak terbakar. Untuk mengimbanginya, peringkat atas Centaur terpaksa melanjutkan pembakarannya melebihi tempoh yang dirancang, menghabiskan hampir semua bahan pendorongnya. Pengiraan menunjukkan ia datang dalam beberapa saat selepas kehabisan bahan api, tetapi ia berjaya meletakkan prob pada trajektori yang betul ke arah Musytari.
Dalam beberapa minggu selepas pelancaran, ujian telah dijalankan pada semua sistem: pengesahan antena bergain tinggi, ujian komunikasi dengan DSN, pengesahan komputer terbina dalam dan penentukuran instrumen. Pada 18 September 1977, dari jarak kira-kira 12 juta kilometer, Voyager 1 memperoleh salah satu imej simbolik pertamanya: Bumi dan Bulan dalam bingkai yang sama.
Orbit awal menghasilkan aphelion berhampiran orbit Zuhal, pada kira-kira 8,9 AU dari Matahari pada titik terjauhnya. Dari situ, kapal angkasa memasuki fasa pelayaran menuju Musytari, merekodkan data tentang angin suria dan medan magnet antara planet semasa ia bergerak pada kelajuan kira-kira 17 km/s relatif kepada Matahari.
Pada Disember 1977, prob itu melintasi tali pinggang asteroid dan, kurang setahun kemudian, pada September 1978, ia telah pun meninggalkannya, menuju ke sasaran utama pertamanya: sistem Jovian. Sepanjang tempoh itu, pasukan navigasi menggunakan imej penentukuran dan ukuran radio untuk memperhalusi trajektori dengan ketepatan yang sangat baik.
Sejak itu, Voyager 1 secara beransur-ansur meningkatkan jaraknya dari kembarnya Voyager 2, yang dipintasnya pada Disember 1977, meletakkan asas untuk rekod masa depannya sebagai objek buatan manusia yang paling jauh di Alam Semesta yang diketahui.
Pertemuan dengan Musytari dan bulan-bulannya
Fasa pemerhatian Musytari secara rasmi bermula pada 6 Januari 1979. Apabila prob menghampiri, kamera mula menyelesaikan butiran yang semakin halus di atmosfera planet ini: jalur awan, bintik-bintik, vorteks, dan pelbagai struktur yang sehingga itu hanya disengajakan.
Pendekatan terdekat berlaku pada 5 Mac 1979Apabila Voyager 1 melepasi kira-kira 349.000 km dari pusat Musytari, kira-kira 206.000 km di atas puncak awan, kebanyakan pemerhatian beresolusi tinggi terhadap cincin, bulan dan persekitaran magnetik tertumpu selama 48 jam sekitar saat itu.
Antara Disember 1978 dan April 1979, siasatan itu memancarkan lebih daripada 19.000 imej sistem JovianGambar-gambar tersebut mendedahkan secara terperinci Titik Merah Besar, yang dilihat sebagai ribut antiklonik yang besar, serta struktur lain yang kurang dikenali seperti bintik putih kecil dan filamen bergelora dalam jalur awan.
Antara penemuan yang paling menakjubkan ialah pengesanan aktiviti gunung berapi di IoIni sama sekali tidak dijangka: ia merupakan kali pertama gunung berapi diperhatikan meletus di luar Bumi. Imej-imej tersebut menunjukkan kepulan bahan yang tercampak ke ketinggian yang tinggi, dan pengukuran menunjukkan bahawa bahan sulfur daripada letusan ini membekalkan sebahagian besar magnetosfera Musytari, mengisi jalur dan cincin radiasi dengan zarah bercas.
Bulan-bulan utama yang lain juga menawarkan kejutan. Europa memaparkan permukaan berais, hampir tidak mempunyai kawah besar, bersilang-silang oleh rangkaian garis gelap yang kompleks yang menunjukkan rekahan dan kemungkinan aktiviti dalaman. Ganymede mendedahkan kawasan terang dan gelap, dengan petunjuk proses tektonik, manakala Callisto muncul sebagai dunia yang dipenuhi kawah dengan struktur hentaman yang sangat besar.
Tambahan pula, imej Musytari yang diterangi dengan ragutan membolehkan penemuan a cincin yang sangat samar mengelilingi planet ini, terbentuk daripada zarah debu yang mungkin berasal daripada hentaman pada bulan-bulan kecil dalamannya. Ini melengkapkan gambaran sistem Jovian yang jauh lebih kompleks dan dinamik daripada yang difikirkan sebelum ini.
Pertemuan dengan Zuhal dan penerbangan Titan
Selepas meninggalkan Musytari, Voyager 1 menuju ke arah Zuhal hasil bantuan graviti gergasi gas itu sendiri, yang meningkatkan kelajuannya dan mengalihkan trajektorinya. Fasa pemerhatian Zuhal bermula pada Ogos 1980 dan dipergiatkan dari September dan seterusnya, apabila kamera mula merakam butiran dalam cincin dan atmosfera.
Pendekatan terdekat berlaku pada 12 November 1980Kuar itu melepasi kira-kira 124.000 km di atas awan Zuhal. Semasa pertemuan itu, imej telah diambil dalam penapis yang boleh dilihat dan ultraungu yang mendedahkan sistem jalur dan angin berkelajuan tinggi, dengan arus mencapai 500 m/s berhampiran khatulistiwa, bertiup terutamanya ke arah timur.
Data daripada spektrometer inframerah menunjukkan bahawa atmosfera atas Zuhal mengandungi kira-kira 7% helium mengikut isipadu, jauh lebih sedikit daripada Musytari atau Matahari itu sendiri. Kelimpahan yang lebih rendah ini menunjukkan bahawa helium yang lebih berat mungkin tenggelam ke dalam, melepaskan haba tambahan dan menjelaskan sebahagian daripadanya. tenaga berlebihan yang dipancarkan oleh Zuhal berkenaan dengan yang diterimanya daripada Matahari.
Walau bagaimanapun, tarikan utama pertemuan itu ialah Titan. Imej dari Pioneer 11 telah pun mendedahkan atmosfera yang padat, dan Voyager 1 telah diarahkan ke lintasan hanya 6.400 km dari permukaan untuk menganalisisnya dengan lebih terperinci. Pengukuran pelemahan cahaya matahari dan isyarat radio prob mendedahkan atmosfera yang kaya dengan nitrogen dan metana, dengan tekanan yang lebih besar daripada Bumi dan suhu sejuk sekitar -180 °C.
Jerebu organik yang tebal menghalang pemerhatian permukaan, tetapi data menunjukkan kemungkinan kewujudan tasik atau lautan hidrokarbon cecairIni adalah sesuatu yang akan disahkan oleh misi Cassini-Huygens beberapa dekad kemudian. Penerbangan Titan telah mengalihkan trajektori Voyager 1 keluar dari satah ekliptik, ke arah utara, menamatkan fasa penerokaan planetnya tetapi memastikan laluan yang jelas ke bahagian luar heliosfera.
Semasa pertemuan dengan Zuhal, bulan-bulan seperti Mimas, Rhea, Dione, Tethys, Enceladus dan Hyperion juga dikaji dengan teliti, semuanya diliputi ais air dengan pelbagai tahap kawah dan rekahan. Imej cincin mendedahkan struktur yang sangat halus: bahagian, ombak, kawasan dengan ketumpatan dan kecerahan yang berbeza, dan pengaruh bulan gembala kecil yang mengukir lengkungan dan tepi dengan ketepatan hampir pembedahan.
Dari Sistem Suria ke angkasa lepas antara bintang
Selepas pertemuannya dengan Zuhal dan Titan, Voyager 1 menuju ke kawasan luar heliosfera, iaitu "gelembung" plasma dan medan magnet yang sangat besar yang dihasilkan oleh angin suria. Sepanjang tahun 1990-an dan awal 2000-an, probe itu terus mengukur keamatan angin suria, sinaran kosmik dan medan magnetmemberikan gambaran progresif tentang bagaimana persekitaran berubah apabila anda bergerak menjauhi Matahari.
Sekitar tahun 2004, siasatan itu melintasi apa yang dipanggil kejutan penamatan Pada kira-kira 94 AU, kawasan di mana angin suria supersonik tiba-tiba diperlahankan dan dipanaskan apabila bertemu dengan medium antara bintang. Di luar titik ini terbentang heliosheath, kawasan bergelora di mana plasma suria bercampur dengan bahan antara bintang.
Selama beberapa tahun, Voyager 1 mencatatkan perubahan dalam fluks zarah dan medan magnet, menunjukkan bahawa ia sedang menghampiri heliopaus, sempadan paling luar heliosfera. Pada 25 Ogos 2012, data menunjukkan perubahan mendadak kejatuhan proton anomali daripada angin suria dan peningkatan mendadak dalam sinaran kosmik galaksi (nukleus hidrogen dan helium, dan elektron bertenaga tinggi), satu tanda bahawa prob telah keluar ke ruang antara bintang.
Nilai ketumpatan elektron yang disimpulkan daripada ukuran gelombang plasma sepadan dengan yang dijangkakan untuk medium antara bintang tempatan, mengesahkan bahawa Voyager 1 berada di luar heliopaus, kira-kira 121 AU dari Matahari. Sejak itu, kapal angkasa terus mengukur variasi ketumpatan plasma dan keamatan sinar kosmik, membantu memetakan sifat fizikal persekitaran antara bintang yang berdekatan.
Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, instrumen telah mengesan, sebagai contoh, dengungan plasma malar pada frekuensi yang sangat rendah (sekitar 3 kHz) yang menunjukkan kehadiran plasma yang berterusan di ruang antara bintang, di luar gangguan titik yang berkaitan dengan lontaran jisim koronal dari Matahari yang bergerak ke luar.
Hasil daripada pengukuran ini, saintis mula memahami dengan lebih baik bagaimana heliosfera berinteraksi dengan medium antara bintang, bagaimana sinar kosmik galaksi dimodulasi, dan apakah struktur sebenar sempadan tersebut, yang selama beberapa dekad hanya wujud dalam model teori.
Insiden terkini: masalah ingatan dan sistem pendorongan
Walaupun usianya dan jarak perjalanannya yang jauh, Voyager 1 terus membuat gelombang. Pada akhir tahun 2023, ketika wahana itu berada kira-kira 24.000 bilion kilometer dari Bumi, pasukan misi mengesan bahawa... Unit telekomunikasi telah mula menghantar corak berulang bagi satu dan sifar yang tidak sepadan dengan data yang berguna.
Selepas berminggu-minggu menjalani diagnosis, disimpulkan bahawa masalah itu berasal dari Subsistem Data Penerbangan (FDS). Pasukan itu menghantar arahan untuk cuba menetapkan semula dan mengembalikannya kepada keadaan pra-anomali, tetapi tidak berjaya. Kesukaran utama terletak pada hakikat bahawa setiap arahan mengambil masa 22,5 jam untuk tiba dan 22.5 jam lagi untuk melihat hasilnya, bermakna sebarang ujian memerlukan hampir dua hari penuh.
Pada Mac 2024, siasatan telah diperintahkan untuk menghantar dump memori FDS penuhAnalisis menunjukkan bahawa sebahagian daripada kod tersebut, kira-kira 3% daripada jumlah memori subsistem tersebut, telah rosak pada satu cip, kemungkinan besar disebabkan oleh radiasi. Bahagian memori tersebut mengandungi kod kritikal untuk pembungkusan data saintifik dan kejuruteraan.
Oleh kerana cip itu tidak dapat dibaiki, para jurutera merangka satu rancangan untuk memindahkan kod tersebut ke kawasan memori lain yang masih sihat. Tiada bahagian yang tersedia cukup besar untuk memuatkan semuanya, jadi ia dibahagikan kepada beberapa bahagian dan diedarkan merentasi beberapa blok, melaraskan semua rujukan dalaman dan memastikan perisian yang lain terus berfungsi secara konsisten.
Pada 18 April 2024, kod yang dipindahkan mula dimuat naik, dan pada 20 April telah disahkan bahawa pengubahsuaian itu telah berjaya: buat kali pertama dalam tempoh lima bulan, Voyager 1 telah menghantar semula. data yang konsisten tentang keadaan kapalDalam beberapa minggu berikutnya, pasukan itu berusaha untuk memulihkan keupayaan untuk menghantar data saintifik secara progresif, sekali lagi menunjukkan bahawa, walaupun dengan teknologi dari tahun tujuh puluhan, kejayaan kejuruteraan yang sebenar masih boleh dicapai.
Ini bukanlah satu-satunya cabaran baru-baru ini. Pada tahun 2017, untuk memastikan antena berada pada orientasi yang betul, pasukan itu memutuskan untuk mengaktifkan semula pendorong manuver pembetulan trajektori (TCM), yang tidak digunakan sejak pertemuan Zuhal pada tahun 1980. Selepas 37 tahun tidak aktif, enjin ini bertindak balas kepada denyutan hanya 10 milisaat, membolehkan beban kerja diberhentikan daripada pendorong sikap utama dan memanjangkan jangka hayat kapal angkasa.
Keadaan semasa, masa depan misi dan legasi
Pada masa ini, Voyager 1 terus beroperasi dengan set instrumen yang dikurangkanKuasa RTG telah berkurangan dengan ketara, mengakibatkan penutupan kamera, spektrometer dan peralatan lain yang kurang kritikal, serta sebahagian besar pemanas yang berkaitan. Kajian ini memberi tumpuan kepada medan magnet, sinaran kosmik dan gelombang plasma dalam medium antara bintang.
Ramalan menunjukkan bahawa, tahun demi tahun, pasukan perlu terus membuat keputusan tentang sistem mana yang akan terus dijalankan. Kemungkinan besar entre 2030 y 2035 Mungkin tidak lagi cukup tenaga untuk menggerakkan mana-mana instrumen saintifik, walaupun siasatan itu boleh terus bertindak balas pada tahap minimum, menghantar data kejuruteraan sehingga komunikasi tidak lagi berdaya maju.
Sementara itu, kapal angkasa terus bergerak menjauhi Matahari pada kadar kira-kira 3,6 unit astronomi setahun, yang bersamaan dengan hampir 15.000 bilion kilometer setiap dekad. Pada kelajuan itu, ia akan mengambil masa kira-kira 300 tahun untuk melintasi kawasan dalam awan Oort dan puluhan ribu tahun untuk meninggalkan sepenuhnya kawasan sekitar Sistem Suria kita.
Di luar data saintifik, Voyager 1 telah meninggalkan warisan budaya dan simbolik yang sangat besar"Titik biru pucat" nya, imej Bumi yang terkenal yang diambil pada tahun 1990 dari jarak 6.000 bilion kilometer, telah menjadi ikon kekecilan kosmik kita dan keperluan untuk menjaga satu-satunya rumah yang kita tahu.
Di samping itu, kehadiran cakera emas Kandungan kapal angkasa itu mengubah Voyager 1 menjadi sejenis kapsul masa antara bintang. Walaupun kebarangkalian tamadun luar angkasa menemuinya secara praktikalnya sifar, hakikat bahawa telah menghantar mesej itu banyak menceritakan tentang spesies kita: dalam misi yang pada mulanya difikirkan untuk sains tegar, angkasa lepas dikhaskan untuk meluahkan rasa ingin tahu, seni, kepelbagaian budaya, dan secercah harapan.
Oleh itu, Voyager 1 meneruskan perjalanan senyapnya di luar jangkauan Matahari, satu peringatan tentang sejauh mana kita boleh pergi dengan teknologi yang agak mudah, banyak kejuruteraan yang bijak, dan ketabahan yang luar biasa. Setiap cebisan data yang terus tiba dari kapal angkasa kecil yang hilang di antara bintang-bintang adalah bukti bahawa, walaupun di pinggir Sistem Suria, Rasa ingin tahu manusia tidak mengenal batas.
