W obliczu nieustającego postępu w dziedzinie badań kosmicznych, NASA zdecydowała się na istotne zaktualizowanie oprogramowania swoich dwóch najstarszych i wciąż działających sond kosmicznych. Przeprowadzone aktualizacje mają na celu zapewnienie ciągłości ich działania i umożliwienie dalszego zbierania danych, co ma kluczowe znaczenie dla rozszerzania naszej wiedzy o zewnętrznych obszarach Układu Słonecznego oraz utrzymania stałej łączności z obiema sondami.

W 1977 roku, w erze, gdy technologia była jeszcze w powijakach w porównaniu z dzisiejszymi standardami, NASA wystrzeliła w kosmos dwie sondy – Voyager 1 i Voyager 2. Zaprojektowane na kilkuletnią podróż przez Układ Słoneczny, te bliźniacze statki kosmiczne miały badać Jowisza, Saturna, Urana i Neptuna wraz z ich księżycami. Zakończenie pierwotnej misji w tysiąc dziewięćset osiemdziesiątym dziewiątym roku stanowiło jednak dopiero początek dalszych odkryć. Przemierzając ogromne odległości, obie sondy rozpoczęły misję docierania do heliopauzy – granicy heliosfery, będącej rodzajem ochronnego „bąbla” tworzonego przez nasze Słońce, gdzie wiatr słoneczny traci swoją prędkość, a siła wiatrów galaktycznych zaczyna dominować. Ta granica rozpoczyna się około osiemnaście miliardów kilometrów od Słońca.

 

voyager Wizja artystyczna przedstawia należącą do NASA sondę kosmiczną Voyager 1 podróżującą przez przestrzeń międzygwiazdową. Źródło: NASA/JPL-Caltech

Od chwili startu minęło już ponad czterdzieści pięć lat, mimo że technologicznie sondy należą już do epoki przeszłej, można wręcz powiedzieć, że mogłoby być eksponatami w muzeum, to ich wartość naukowa wciąż pozostaje bezprecedensowa. Voyager 1, znajduje się obecnie około dwadzieścia cztery miliardy kilometrów od Ziemi czyli aż sto sześćdziesiąt dwie jednostki astronomiczne, oraz Voyager 2, który pokonał dwadzieścia miliardów kilometrów czyli około sto trzydzieści cztery jednostki astronomiczne, są i jeszcze bardzo długo pozostaną, najbardziej oddalonymi statkami kosmicznymi. Ich unikalna pozycja umożliwia przeprowadzanie pomiarów niedostępnych dla żadnych innych misji. Pomimo swojego wieku i ograniczeń technologicznych, część instrumentów naukowych nadal zbiera i przesyła cenne dane na Ziemię. Dlatego NASA nawet po tylu latach, wciąż nie porzuciła obu sond, a wręcz przeciwnie stara się je nadal aktualizować i wykorzystać ich możliwości jak tylko się da. Voyagery mają niestety swoje problemy.

Najnowsze filmy

W obliczu nieuchronnego upływu czasu i wyzwań, jakie niesie za sobą długoterminowa ekspedycja w tak odległej przestrzeni, NASA podjęła decyzję o kluczowej aktualizacji oprogramowania sond Voyager. Zmiany te mają na celu zapewnienie dalszej sprawności sond oraz umożliwienie komunikacji z nimi jak najdłużej. Kluczową poprawką było rozwiązanie problemu, który pojawił się jakiś czas temu w Voyager 1, kiedy to sonda zaczęła przesyłać niepoprawne dane z systemu AACS (attitude articulation and control system), odpowiedzialnego za orientację w przestrzeni. System ten jest krytyczny dla utrzymania położenia anteny i przesyłania danych na Ziemię. Jeśli ten system przestałby działać, z sondami nie byłoby już więcej kontaktu.

Po intensywnych poszukiwaniach w dokumentacji pochodzącej jeszcze z lat siedemdziesiątych, inżynierowie NASA zidentyfikowali przyczynę błędu. Okazało się, że system zaczął przekazywać dane przez pokładowy komputer, który nie działał już od lat, co prowadziło do zniekształcenia przekazywanych danych i informacji. Wysłana aktualizacja miała zapobiec ponownemu wystąpieniu tego problemu w Voyagerze numer jeden, a także ochronić bliźniaczą sondę oznaczoną numerem dwa przed popełnieniem tych samych błędów. Suzanne Dodd z Jet Propulsion Laboratory, kierowniczka projektu Voyager, podkreśliła, że ta aktualizacja jest niczym polisa ubezpieczeniowa, której zadaniem jest ochrona przyszłości i pozwoli wspierać prawidłowe funkcjonowanie sond tak długo jak tylko się da. Co jest niezwykle istotne ponieważ obie sondy są jedynymi urządzeniami operującymi w przestrzeni międzygwiezdnej, dane, których nam dostarczają są więc bezcenne i wyjątkowe dla poszerzenia naszej wiedzy o naszym, tak naprawdę, najbliższym kosmicznym otoczeniu. Bo biorąc pod uwagę kosmiczne standardy i odległości, to odległość kilkudziesięciu miliardów kilometrów stąd, to nadal pobliskie podwórko.

 

Voyager-tour Voyager 1 i 2 osiągnęły wiele od czasu ich wystrzelenia w 1977 roku. Ta infografika przedstawia najważniejsze etapy misji, w tym odwiedzenie czterech planet zewnętrznych i opuszczenie heliosfery lub ochronnej bańki pól magnetycznych i cząstek stworzonych przez Słońce.
Źródło: voyager.jpl.nasa.gov

Druga z kluczowych modyfikacji wprowadzonych w sondach Voyager dotyczy ich systemów napędowych. Odgrywają one istotną rolę w utrzymaniu orientacji anten w stronę Ziemi, co jest niezbędne do komunikacji. W trakcie ich działania, paliwo przepływa przez system przewodów paliwowych, a następnie przez znacznie ciaśniejsze kanały. Każda aktywacja silników powoduje, że część paliwa osadza się w tych przewodach. Po dekadach eksploatacji, akumulacja tego materiału pędnego w sondach Voyager może prowadzić do zablokowania dopływu paliwa. Zaimplementowana poprawka ma na celu zniwelowanie tego ryzyka.

W kontekście zaawansowanego stadium tej misji, zespół inżynierów Jet Propulsion Laboratory przed wyzwaniami, na które nie ma gotowych rozwiązań w podręcznikach obsługi, w końcu nikt nie spodziewał się, że będą działać aż tak długo. Dlatego  inżynierowie nie ustają w poszukiwaniach innowacyjnych i kreatywnych metod na przezwyciężenie wszystkich napotkanych przeszkód.

Patronite

Patronite

Zostań Patronem Astrofazy! Pomóż rozwijać projekt i zyskaj dostęp do bonusowych treści!

Sondy Voyager, które znajdują się miliardy kilometrów od naszej planety, potrzebują czasu zanim jakiekolwiek polecenie z Ziemi do nich dotrze. Komunikacja z tak odległymi urządzeniami nie należy do najprostszych i potrzeba około dwudziestu godzin aby sygnał dotarł w tak odległy rejon Układu Słonecznego. Z uwagi na znaczny wiek tych statków i opóźnienia komunikacyjne związane z odległością, istniało ryzyko, że wprowadzane zmiany mogą przypadkowo usunąć kluczowe fragmenty kodu lub wywołać inne nieoczekiwane skutki. Aby zminimalizować te zagrożenia, zespół spędził dobre kilka miesięcy na opracowywaniu, testowaniu i dokładnej weryfikacji nowego kodu. Dla bezpieczeństwa, to Voyager 2 został wybrany jako pierwszy odbiorca aktualizacji, pełniąc rolę królika doświadczalnego dla swojego bliźniaczego statku. Polecenie zaktualizowania oprogramowania zostało wysłane do sondy dwudziestego października, a w ciągu kilku najbliższych dni inżynierowie będą monitorować, czy wprowadzone zmiany funkcjonują zgodnie z założeniami. Jeśli wszystko będzie w porządku wówczas, aktualizacja zostanie wysłana również do Voyagera 1. Powinno to pozwolić na przedłużenie ich miski o kilka kolejnych lat. Jak więc widzicie NASA cały, regularnie podnosi wiek emerytalny dwóch, wysłużonych już sond kosmicznych. Ale tak czy inaczej koniec ich misji jest już coraz bliżej, nawet jeśli nie nastąpi to z powodu wyczerpania paliwa czy awarii, to w końcu znajdą się tak daleko, że będą już poza zasięgiem sieci Deep Space Network, co spowoduje, że na zawsze utracimy z nimi kontakt. Obecnie szacuje się, że nastąpi to w okolicach roku dwa tysiące trzydziestego – trzydziestego szóstego.

Misja sond Voyager nie tylko dostarcza cennych danych naukowych, ale od lat inspiruje kolejne pokolenia badaczy kosmosu. Są one w pewnym sensie symbolem dążenia ludzkości do odkrywania nieznanego, przekraczania granic naszej wiedzy i możliwości. Znajdujące się na pokładzie obu sond złote płyty, zawierające dźwięki i obrazy Ziemi, mają przekazać ewentualnym pozaziemskim cywilizacjom obraz naszej planety i kawałek ludzkiej kultury. 

Voyager 1 i Voyager 2, będąc już poza naszym Układem Słonecznym, kontynuują swoją podróż w przestrzeń międzygwiezdną. Ich misja, pierwotnie planowana na pięć – siedem lat, trwa już ponad cztery dekady i nadal dostarcza bezcennych informacji. Są one żywym dowodem na to, że dążenie do wiedzy i odkryć może przekraczać wszelkie granice.