«Вояджер 2» отключил один из приборов, чтобы сэкономить электроэнергию и продлить срок службы остальных

Вояджер

Voyager 2 в Лаборатории реактивного движения (1977 год). NASA.

Команда управления зондом «Вояджер 2» отключила один из основных приборов на борту межзвёздного аппарата — детектор плазмы. Это сделано чтобы в условиях заканчивающегося срока жизни источников энергообеспечения продлить жизнь оставшимся научным инструментам.

Станция находится на расстоянии 20,5 миллиардов километров от Земли, и на ней ещё работают четыре инструмента для изучения среды за пределами гелиосферы. Запаса батарей достаточно для продолжения работы хотя бы одного научного инструмента ещё в 2030-е годы. Несколько лет инженеры старались продлить время работы каждого из инструментов и избежать их отключения насколько это возможно, потому что оба аппарата серии «Вояджер» получают уникальные данные из области космоса, до которой ещё не добирался ни один аппарат.

Батарейка для «Вояджеров» — плутониевый радиоизотопный термоэлектрический генератор (RTG). NASA/JPL-Caltech.

Оба «Вояджера» получают энергию от батарей, работающих на плутониевом радиоактивном источнике — радиоизотопных термоэлектрических генераторов. На момент запуска суммарная мощность таких батареек (их три в каждом аппарате) составляла около 470 ватт. По оценкам, потери мощности из-за истощения источников излучения составляют 4 ватта в год. После того, как корабли завершили исследование планет-гигантов к концу 1980-х годов, некоторые из научных инструментов (например, камеры) отключили. Это сэкономило большое количество энергии, что позволило оставшимся приборам безбедно прожить вплоть до недавнего времени. Затем пришлось задуматься о дальнейшей экономии. Для начала отключили все системы на борту, некритичные для непосредственной работы зондов, включая обогреватели. Кроме того, у второго «Вояджера» в прошлом году отказались от резервной системы контроля за скачками напряжения, также съедавшей некоторый ресурс батареи.

И, наконец, произошло неизбежное — 26 сентября 2024 года из центра управления на аппарат была отправлена команда выключения плазменного инструмента. Её отправили через сеть дальней космической связи (DSN NASA). Сигналу потребовалось 19 часов, чтобы достичь аппарата, и столько же времени пришлось ждать сигнала-ответа. По утверждениям команды управления, отключение произошло штатно и остальные подсистемы зонда в порядке.

Детектор плазмы измеряет концентрацию плазмы (электрически заряженных атомов) и направление её движения. В последние годы собранные им данные достаточно ограничены из-за ориентации прибора по отношению к движению потоков плазмы в межзвёздном пространстве.

В 2018 году именно инструмент исследования плазмы дал основание заключить, что корабль покинул гелиосферу. Переход между гелиосферой и межзвёздным пространством вызывает изменения в свойствах потоков частиц, которые могут фиксировать «Вояджеры». В пределах гелиосферы частицы летят от Солнца наружу. Сам гелиосферный пузырь вместе с Солнцем движется сквозь межзвёздное пространство, поэтому аппарат, который добрался до внешней границы «пузыря», будет воспринимать поток плазмы, направленный почти противоположно солнечному. Такое резкое изменение обстановки за бортом и позволяет сделать вывод о выходе из гелиосферы.

Измеритель плазмы состоит из четырёх «ёмкостей»-приёмников (цилиндров Фарадея). Три из них направлены на Солнце и ловят солнечный ветер внутри гелиосферы. Четвёртый направлен под прямым углом к этим трём и улавливал плазму в планетарных магнитосферах, в гелиосфере и, наконец, в межзвёздном пространстве. Когда «Вояджер 2» вышел из гелиосферы, поток плазмы на три «солнечных» приёмника критически упал. А на четвёртом приёмнике самая полезная информация теперь появляется раз в три месяца, когда аппарат, медленно вращаясь вокруг оси, разворачивается и детектор оказывается в благоприятном положении по отношению к тому, что он должен улавливать. Возможно, это стало дополнительным аргументом, почему инженеры выбрали меньшее зло, пожертвовав именно этим инструментом.

Что касается детектора плазмы на первом «Вояджере», то он сломался ещё в 1980 году и был наконец отключён с целью экономии энергии в 2007 году. На борту «Вояджера 2» находится ещё один плазменный инструмент — волновой детектор, который может фиксировать ударные волны плазмы от взрывов на Солнце.

Сергей Шапиро :