Wie die NASA Verlängert das Leben der Voyager-Sonden, 11 Milliarden Kilometer Von der Erde

Artist’s conception of a Voyager probe. Künstlerische Darstellung der Voyager-Sonde.Bild: NASA/JPL-Caltech

Gestartet 42 Jahren, die Voyager 1 und Voyager 2 Raumsonden erforschen jetzt die äußeren Gefilde unseres Sonnensystems. Leider, das Ende der mission ist nun fest im Blick, aber die NASA hat einen plan zu halten die Sonden in Betrieb, so lange wie möglich, bevor Ihre macht schließlich abläuft.

Voyager 1 und 2 gestartet wurden, im Jahre 1977 innerhalb von 16 Tagen von einander. Beide Sonden besuchte Jupiter und Saturn, aber Voyager 2 geschickt wurde auf eine Flugbahn sah, dass es zip-Vergangenheit Uranus und Neptun. Seitdem die Sonden zogen immer weiter in den tiefen Raum, Reisen bei Geschwindigkeiten von annähernd rund 56.000 Kilometer pro Stunde (ab 35.000 Meilen pro Stunde). Die Sonden sind nun mehr als 18 Milliarden Kilometer (11 Milliarden Kilometer) entfernt von der Erde. Voyager 1, die am weitesten von den beiden, ist so weit Weg, dass ein radio-signal von der Erde das Reisen mit der Geschwindigkeit des Lichts braucht 20 Minuten erreichen Sie die Sonde.

Leider, und wie alle guten Dinge, diese historische mission wird schließlich zu einem Ende kommen. Die Sonden zu erwarten sind, weiter zu arbeiten, bis Mitte der 2020er-Jahren, nach welcher Zeit Sie haben nicht genug Kraft, um Ihre Heizungen. Schließlich, die onboard-Komponenten einfrieren, drehen der Sonden in zwei tote Stücke von Metall Rast durch den Raum.

A diagram of the Voyager 2 mission to date, with distance shown in AU, in which 1 AU is the average distance between Earth and the Sun. Eine Darstellung der Voyager 2-mission zum Datum, mit Entfernung angezeigt, in der AU, in der 1 AE ist die Durchschnittliche Entfernung zwischen Erde und Sonne. Bild: NASA/JPL-Caltech

Aber während das Ende der mission ist es unvermeidlich, dass die NASA nicht gehen zu lassen, die Sonden gehen sanft in die gute himmlische leere. Wie die Agentur bemerkt, in einer Pressemitteilung, Voyager Ingenieure in Erwägung ziehen, die einige Anpassungen vorgesehen, um verlängern die Lebensdauer der Sonden zur größte Umfang möglich. NASA die neue “power-management-plan” soll halten die Voyager-Sonden zu arbeiten, so dass wissenschaftliche Daten können weiterhin erhoben werden, an der heliopause, die Grenzschicht zwischen Sonnenwind (Partikel freigesetzt, die von der Sonne corona) und den interstellaren Raum.

Unnötig zu sagen, ist es langsam ein bisschen kühl für die Seefahrer, die die Gefahr des Einfrierens, so weit von der Sonne entfernt. Eine gefrorene Kraftstoffleitung, zum Beispiel, machen Ihre Triebwerke funktionsunfähig, so dass es unmöglich für die Sonden zu orientieren, Ihre Antennen und kommunizieren mit der Erde. Das ist, warum Sie sind ausgestattet mit einer Stromversorgung und einer Heizung Einheiten, wie es die NASA erklärt:

Jedes der Sonden wird angetrieben durch drei Radioisotop thermoelektrische Generatoren, oder RTGs, die erzeugen Wärme durch den natürlichen Zerfall von plutonium-238 Radionuklide und wandeln diese Wärme in elektrischen Strom. Denn die Wärme, die Energie von plutonium in den RTGs, abnimmt und Ihre interne Effizienz sinkt im Laufe der Zeit, jedes Raumschiff, produziert etwa 4 weniger Watt elektrischer Leistung pro Jahr. Das bedeutet, dass die Generatoren erzeugen über 40% weniger als das, was Sie Taten beim Start fast 42 Jahren, die Begrenzung der Anzahl der Systeme, die ausgeführt werden können, ist auf dem Raumschiff.

Mit der Menge an Kraft schwindet (das Radioisotop thermoelektrische Generatoren sind nicht erwartet, um zu dauern weit über 2025), NASA ist, dass Sie entscheiden, welche Bestandteile der Saft benötigt für die Heizung und welche nicht. Entsprechend, die Agentur für neue power-management-system der Auffassung, “mehrere Optionen für den Umgang mit der begrenzten Stromversorgung auf beiden Raumfahrzeugen, einschließlich abschalten der zusätzlichen instrument Heizungen in den nächsten Jahren”, konstatiert die NASA.

Die situation mit der Voyager 2 ist dringlicher denn es hat mehr Instrumente erfordern macht. Vor kurzem, Voyager Ingenieure beschlossen, Herunterfahren der Heizung, die wärmt seine Cosmic Ray-Subsystem (CRS). Dieses instrument zeichnet Informationen über die Sonde Umwelt und wie die Heliosphäre ist die Interaktion mit dem Sonnenwind fließt in diese region des Weltraums. Bemerkenswert ist, dass Voyager 2-CRS nicht sterben—es ist noch die Aufnahme und Rückgabe von Daten zur Erde, auch wenn es jetzt den Betrieb bei Temperaturen unter denen, in denen es getestet wurde, auf der Erde.

“Es ist unglaublich, dass Voyagers” Instrumente haben sich als so robust,” sagte Voyager-Projekt panager Suzanne Dodd in der NASA-Pressemitteilung. “Wir sind stolz darauf, Sie haben widerstanden den test der Zeit. Die lange Lebensdauer der Sonde bedeuten, dass wir ‘ re Umgang mit Szenarien, die wir nie dachten, wir würden begegnen. Wir werden weiterhin prüfen jede option, die wir haben, um zu halten die Seefahrer das beste tun, das die Wissenschaft möglich.”

Andere Instrumente, einschließlich Geräten, Messen von plasma und magnetischen Felder, sind weiterhin zu empfangen Wärme aus Ihrer Heizungen. Zumindest für jetzt.

Ein weiterer wichtiger Aspekt sind die von der Sonde erfassten Triebwerken, die angetrieben werden durch Hydrazin. Diese Triebwerke sind wichtig, um Operationen, soweit diese Triebwerke, die durch Ihre winzigen Impulsen, drehen Sie das Raumschiff. Vor zwei Jahren hat die NASA gebraucht, um re-orient-Voyager 1, aber es dauerte mehr Impulse als sonst, und es bedurfte, Sie zu lösen eine Reihe von Triebwerken, die noch nicht verwendet wurden, in 37 Jahre. Die episode zeigte, dass die Voyager-Triebwerke schwächeln Laufe der Zeit, und eine ähnliche Anpassung vorgenommen werden müssen, auf der Voyager 2—ein-Schalter, der voraussichtlich erst später in diesem Monat.

Aber jeder kleine Anpassung hilft, wie es die NASA versucht, squeeze jeden letzten bisschen Leben mehr in diesen historischen Sonden, die eine bisher unerreichte Daten für die wissenschaftliche Analyse.

“Die beiden Voyager-Sonden erkunden Regionen, die nie zuvor besucht, so ist jeder Tag ein Tag der Entdeckung”, sagte Voyager-projektwissenschaftler Ed Stone. “Voyager wird zu halten überrascht uns mit neuen Erkenntnissen über den Weltraum.”

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Einmal tot, werden die Sonden weiter zu Reisen, weiter in den tiefen Raum. In Ihrer derzeitigen Geschwindigkeit, werden Sie erwartet, fahren Sie vorbei an der Oort ‘ schen Wolke—der Bereich, in dem die Sonne die Schwerkraft nicht mehr beherrscht—in etwa 40.000 Jahren, oder zwei Lichtjahren Entfernung von der Erde. Unvermindert an, die Sonden könnten eventuell ein anderes zu erreichen, star-system, einschließlich eines bewohnt von einer intelligenten Außerirdischen Zivilisation. Sollte das passieren, und sollte eine der Sonden abgefangen werden, die aliens würden finden Sie einen Eintrag aus gold, sagen Sie Ihnen, Sie sind nicht allein im Universum sind.

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