Sonda Voyager 2 została wystrzelona w roku tysiąc dziewięćset siedemdziesiątym siódmym, a teraz jest oddalona od naszej planety o około dwadzieścia miliardów kilometrów. Podobnie jak jej siostrzana sonda, Voyager 1, obie pracują znacznie dłużej niż pierwotnie planowano i są najdłużej trwającymi misjami kosmicznymi w historii. Niestety ich dni są już policzone, a różne problemy mnożą się wraz z upływem czasu. Nieco ponad miesiąc temu NASA utraciła kontakt z sondą Voyager II, udało się go przywrócić, ale czy to oznacza już koniec problemów?

NASA odzyskała moliwość komunikowania się ze swoją drugą najbardziej oddaloną sondą kosmiczną – Voyager II. Dzięki sieci Deep Space Network, udało się przywrócić kontakt poprzez korekcję ustawienia anteny. Błędne polecenie wysłane do sondy dwudziestego pierwszego lipca dwa tysiące dwudziestego trzeciego roku spowodowało jej przesunięcie i zakłóciło łączność z Ziemią.

Pomyłka przy przestawieniu anteny sondy o zaledwie dwa stopnie sprawiła, że Voyager II był pozbawiony możliwości komunikacji z naszą planetą. Znajdując się w ogromnej odległości około dwudziestu miliardów kilometrów stąd, przesunięcie nawet o nieznaczną ilość stopni kieruje sygnał w zupełnie innym kierunku. Tu ciekawostka, skoro już przy sygnale radiowym jesteśmy, podróżujący przez przestrzeń kosmiczną sygnał potrzebuje aż osiemnastu godzin, aby dotrzeć do Sondy. Podobnie jest więc też z oczekiwaniem na otrzymanie od niej odpowiedzi, trwa to równie długo.

Patronite

Patronite

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

Choć sytuacja wydawała się skomplikowana, NASA miała pewne predykcje co do ponownego nawiązania kontaktu. Voyager II był programowany do cyklicznych korekt anteny, a następne takie automatyczne korekty miały mieć miejsce 15 października. Jednak dzięki specjalistom z NASA oraz Deep Space Network, nie musieliśmy czekać tak długo. Po kilku dniach nasłuchiwania kontrolerzy misji Voyagerów z NASA wykryli sygnał pochodzący od sondy, co dało nadzieję na szybsze przywrócenie łączności.

Nie trzeba więc będzie czekać do połowy października, chociaż w najgorszym wypadku to właśnie wtedy antena i tak automatycznie wróciłaby do prawidłowego ustawienia. Komendę korygującą ustawienie anteny, przywracając tym samym pełną łączność z sondą wysłano oczywiście dzięki potężnym antenom sieci Deep Space Network umieszczonych w trzech miejscach na Ziemi i zapewniających ciągłą komunikację z wieloma kosmicznymi misjami w różnych zakątkach układu słonecznego.

 

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.

Jak poinformowała Suzanne Dodd, kierownik projektu sond Voyager, do wysłania polecenia wykorzystany został najpotężniejszy nadajnik sieci DSN, dodatkowo zaplanowano wysłanie go w możliwie najlepszych warunkach, co ostatecznie pozwoliło skutecznie przekazać potrzebne instrukcje sondzie. Około trzydzieści siedem godzin od chwili wysłania poprawek Voyager II zaczął przekazywać dane wskazujące na to, że cały sprzęt jest w dobrym stanie i przez dwa tygodnie milczenia nie stało się nic złego.

Z krótkiego komunikatu prasowego wydanego przez NASA Jet Propulsion Laboratory możemy dowiedzieć się, że sonda działa zgodnie z oczekiwania i pozostaje na właściwej trajektorii lotu. Nadajnik z sieci Deep Space Network zlokalizowany na terenie kompleksu w Canberze w Australii wysłał odpowiednik 'międzygwiezdnego krzyku’ na odległość dwudziestu miliardów kilometrów do Voyagera II, instruując pojazd, aby zmienił orientację i skierował antenę z powrotem na Ziemię – możliwe to było dzięki temu, że sonda wyposażona jest też w drugi system komunikacyjny.

Porozmawiajmy chwilę o samych antenach.

Sieć Komunikacyjna Deep Space Network w skrócie DSN to nasz Klucz do komunikacji w przestrzeni kosmicznej. Czym dokładnie jest ta sieć? Jak możemy się komunikować z sondami oddalonymi o miliardy kilometrów, podczas gdy pięćdziesiąt kilometrów za miastem nawet wysyłanie zwykłego SMS-a bywa często problematyczne?

W dzisiejszych czasach badań kosmicznych kluczowe jest nie tylko wysyłanie misji poza granice naszej planety, ale także efektywne komunikowanie się z nimi na niewyobrażalnie duże odległości. DSN odegrało i nadal odgrywa kluczową rolę w zapewnieniu takiej komunikacji.

Od czego to wszystko się zaczęło? Na początku tysiąc dziewięćset pięćdziesiątego ósmego roku prekursorem obecnego Deep Space Network stało się Jet Propulsion Laboratory. Działało ono wówczas w ramach struktur Armii Stanów Zjednoczonych i podjęło się zadania rozmieszczenia przenośnych stacji radiowej telemetrii w Nigerii, Singapurze oraz Kalifornii. Miały one kluczowe znaczenie, gdy pierwszego lutego tego samego roku, armii udało się pomyślnie wystrzelić pierwszego amerykańskiego satelitę Explorer 1. Stacje należące do JPL nie tylko odbierały dane telemetryczne, ale także odegrały ważną rolę w wyznaczaniu orbity nowego satelity. Zaledwie kilka miesięcy później, pod koniec lipca oficjalnie założona agencja NASA, zintegrowała w sobie oddzielne programy badawcze trzech gałęzi wojskowych: Armii, Marynarki Wojennej i Sił Powietrznych, tworząc jednolitą, rządową agencję kosmiczną.

Najnowsze filmy

Przełom nastąpił w grudniu pięćdziesiątego ósmego roku, kiedy JPL przeszło pod skrzydła NASA. Tym samym zyskało główną odpowiedzialność za tworzenie i realizację programów związanych z badaniem Księżyca oraz innych ciał niebieskich. Wkrótce potem NASA sformalizowała ideę Deep Space Network. Wizja była jasna: stworzyć unikatową, centralnie zarządzaną infrastrukturę komunikacyjną dedykowaną misjom kosmicznym. Dzięki temu eliminowano konieczność tworzenia dla każdej misji oddzielnej sieci komunikacyjnej. Deep Space Network, mając zapewnione środki i kompetencje do prowadzenia własnych badań i rozwoju, szybko stało się światowym liderem w dziedzinie komunikacji kosmicznej, definiując standardy i kierunki rozwoju technologii w tej dziedzinie.

Jak widać w NASA bardzo szybko dostrzeżono potrzebę stworzenia skonsolidowanego systemu komunikacji, który byłby w stanie obsłużyć rosnącą liczbę misji międzyplanetarnych. Tak narodziło się właśnie Deep Space Network – złożona sieć anten, które zostały rozmieszczone strategicznie w trzech miejscach na Ziemi, aby zapewnić ciągłą komunikację z sondami kosmicznymi w każdym miejscu w kosmosie.

Trzy główne kompleksy DSN są zlokalizowane w Goldstone w Kalifornii, Canberze w Australii oraz w pobliżu Madrytu w Hiszpanii. Ta specyficzna konfiguracja geograficzna zapewnia, że przynajmniej jeden z kompleksów jest zawsze w zasięgu kontaktu z dowolną sondą w przestrzeni.

W czasach, gdy nasze ambicje badawcze sięgają coraz głębiej w przestrzeń kosmiczną, sprawna infrastruktura komunikacyjna odgrywa tu kluczową rolę. Co prawda różnego rodzaju urządzenia wysyłane w ramach misji kosmicznych potrafią w pewnym stopniu działać autonomicznie, jednak zawsze najpierw muszą dostać zestaw poleceń, które mają zostać wykonane. Można powiedzieć, że Deep Space Network, jest wciąż pionierem w tej dziedzinie, jest też kluczowym elementem w naszych dążeniach do zrozumienia wszechświata. Dzięki temu systemowi, naukowcy na całym świecie mogą pozyskiwać dane. Z resztą jeśli wejdziecie na stronę Deep Space Network możecie zobaczyć, jakie dane, z której misji są aktualnie pobierane.

 

Voyager2-rok-1977

A wracając jeszcze do tematu samych sond – Choć mogłoby się wydawać inaczej, to Voyager 2 wystartował przed Voyagerem 1. Miało to miejsce dokładnie dwudziestego sierpnia tysiąc dziewięćset siedemdziesiątego siódmego roku, wykorzystując potężne rakiety Titan 3E. Voyager 1 wzbijający się w przestrzeń dwa tygodnie później, przoduje obecnie o blisko cztery miliardy kilometrów. Obie sondy mają podobną budowę i są zauważalnie największymi sondami tamtych czasów. Ważą ponad osiemset kilogramów każda, z czego sam sprzęt naukowy to około sto kilogramów. Najbardziej zadziwiające jest to, że niektóre z tych instrumentów nadal działają, przekazując cenne informacje na Ziemię.

Głównym celem tych misji było zbadanie gazowych olbrzymów Jowisza i Saturna. Po zakończeniu tej części misji, Voyager przebył drogę do Urana i Neptuna, gromadząc informacje o strukturze ich pola magnetycznego, masie, rozmiarach, kształcie oraz składzie atmosfery. Po przelocie obok Neptuna, trajektorie obu sond zostały tak skorygowane, aby opuścić Układ Słoneczny. Voyager 1 przekroczył heliopauzę, symboliczną granicę naszego Układu w roku dwa tysiące dwunastym, podczas gdy Voyager 2 uczynił to sześć lat później.

Co dalej? Voyager 1 dotrze do Obłoku Oorta za około trzysta lat i będzie oddalał się od Słońca na odległość roku świetlnego przez kolejne osiemnaście tysięcy lat. Jego docelowa gwiazda, Gliese 445, czeka na niego około roku czterdzieści tysięcy dwieście siedemdziesiątego, ciekawe czy Klan nadal będzie kręcony? Z drugiej strony, Voyager 2 ma w planach dotarcie do gwiazdy Ross 248 około roku czterdzieści tysięcy sto siedemdziesiątego szóstego.

Cena tych wypraw? Prawie miliard dolarów. Ale jak podkreślają naukowcy z NASA było warto, a sondy Voyager będą nieustannie przemierzał Drogę Mleczną, o ile, rzecz jasna, nie napotkają na swojej drodze jakiejś przeszkody i nie ulegną zniszczeniu.