مهندسان ناسا موفق شده‌اند به روشی شگفت انگیز پیشران‌های مهم کاوشگر بین‌ستاره‌ای وویجر ۱ را که از سال ۲۰۰۴ از کار افتاده بودند، مجدد فعال کنند.

به گزارش اسپیس، این مأموریت وقتی الزام اشکار کرد که پیشران‌های جاری فضاپیمای وویجر ۱ که ماموریت کنترل جهت‌گیری آن را بر مسئولیت دارند (و از نوع پیشران‌های پشتیبان می باشند)، به‌علت جمع‌ شدن ذرات و رسوب دچار کم شدن کارکرد و تخریب شدند.

اگر سیستم پیشران‌های فضاپیما کامل از کار بیفتند، وویجر ۱ دیگر نمی‌تواند جهت آنتن خود را به‌سوی زمین تنظیم کند و امکان پذیر بعد از نزدیک به ۵۰ سال فعالیت، ربط آن را با زمین قطع شود!

حالت وقتی بحرانی‌تر شد که تیم ناسا با محدودیت بزرگی روبه رو شد. بر پایه برنامه‌ریزی‌ها، آنتن زمینی که فرمان‌ها را به وویجر ۱ و فضاپیمای همتای آن، وویجر ۲، ارسال می‌کند، از ۱۴ اردیبهشت به‌علت عملیات ارتقا چند ماه از دسترس خارج خواهد شد؛ در نتیجه، تیم مأموریت برای نگه داری ربط باید در مختصر‌ترین زمان ممکن راه‌حلی اشکار می‌کرد. اگر سریع دست به کار نمی‌شد، امکان ارسال دستورهای اصلاحی از دست می‌رفت.

اکنون، پیشران‌های پشتیبان نقش حیاتی در «مانورهای چرخشی دقیق» دارند. این مانورها جهت‌گیری وویجر ۱ را اصلاح می‌کنند تا آنتن آن مدام رو به زمین باشد و ربط پایدار با زمین نگه داری شود.

سال ۲۰۰۴، پیشران‌های پشتیبان جانشین پیشران‌های مهم شدند

سال ۲۰۰۴، بعد از آنکه ۲ گرم‌کننده‌ داخلی کوچک که برای کارکرد صحیح پیشران‌ها الزامی بودند، انرژی خود را از دست دادند و خاموش شدند، پیشران‌های چرخشی مهم این فضاپیما نیز از کار افتادند.

این پیشران‌ها تا زمان‌ها کارکرد مساعد داشتند و به فضاپیما پشتیبانی می‌کردند «ردیاب ستاره‌ای» را در مسیر درست نگه دارد. ردیاب ستاره‌ای ابزاری کلیدی است که موقعیت فضاپیما را نسبت به ستارگان اشکار می‌کند و نقش حیاتی در نگه داری اعتدال آن دارد.

بازدید‌ها نشان داد امکان تعمیر این گرم‌کننده‌ها از راه دور وجود ندارد؛ درنتیجه، مهندسان آن زمان تصمیم گرفتند کامل به پیشران‌های چرخشی پشتیبان تکیه کنند تا جهت‌گیری ردیاب ستاره‌ای نگه داری شود.

«کریم بدرالدین»، مدیر مأموریت وویجر در آزمایشگاه پیشرانش جت ناسا (JPL)، در بیانیه‌ای او گفت:

«فکر می‌کنم آن زمان، تیم مشکلی با این نوشته نداشت که پیشران‌های مهم چرخشی از کار افتاده‌اند؛ چون مجموعه پشتیبان کاملاً سالم در اختیار داشتند و صادقانه بگویم، به گمان زیادً فکر نمی‌کردند وویجرها قرار است ۲۰ سال دیگر هم به کارشان ادامه دهند.»

احیای پیشران‌های مهم کاوشگر

بر پایه گزارش لایو ساینس، با تجمع رسوبات در پیشران‌های پشتیبان و گمان قطع ربط آنتن، مهندسان ناسا تصمیم گرفتند دست به اقداماتی جسورانه بزنند. آنها گمان زدند احتمالا ۲ گرم‌کننده که از کار افتاده بودند، بر تاثییر اختلال و به‌علت فعال شدن اشتباهی یکی از کلیدها از کار افتاده باشند؛ به این علت، گمان داشت با برگشت دادن آن کلید به حالت صحیح، مجدد گرم‌کننده‌ها را به کار می‌انداخت.

هرچند زدن یک کلید ساده به نظر می‌رسد، انجام آن از راه دور روی فضاپیمایی که با شدت نزدیک به ۵۶ هزار کیلومتربرساعت در فضای بین‌ستاره‌ای حرکت می‌کند، به‌مراتب دشوارتر است.

گرم‌کننده‌های معیوب فقط درصورتی قابل‌تعمیر بودند که پیشران‌ها روشن می‌شدند اما اگر سیستم خودکار فضاپیما پیش از آنکه پیشران‌ها به‌قدر کافی گرم بشوند، انحرافی در مسیر تشخیص می‌داد، پیشران‌ها را فعال می‌کرد و این می‌توانست تبدیل انفجار فضاپیما شود و تیم مهندسی ناچار می بود پیش از هرگونه کارکرد پیشران‌ها، ردیاب ستاره‌ای را به‌دقت تنظیم کند.

ازآنجاکه فاصله وویجر از زمین به‌شدت زیاد است، تیم مأموریت ناچار می بود ۲۳ ساعت طاقت‌فرسا صبر کند تا سیگنال رادیویی فضاپیما به زمین برسد. اگر این آزمایش با ناکامی روبه رو می‌شد، وویجر ممکن می بود در همان لحظات داخل مرحله‌ای بحرانی شود.

سرانجام ۳۰ اسفند ۱۴۰۳، صبر مهندسان به ثمر نشست و وویجر کامل و دقیق به فرمان‌ها جواب داد. فقط ۲۰ دقیقه بعد از دریافت سیگنال، تیم ناظر افزایش دمای گرم‌کننده‌های پیشران می بود که نشان می‌داد پیشران‌ها مطابق برنامه روشن شده‌اند.

«تاد باربر»، سرپرست مأموریت در JPL، دراین‌باره او گفت:

«آن لحظه واقعاً باشکوه می بود. روحیه تیم آن روز زیاد بالا می بود. این پیشران‌ها ازکارافتاده برداشت می‌شدند و این نتیجه‌گیری کاملاً منطقی می بود اما یکی از مهندسان ما معتقد می بود احتمالا علت فرد دیگر داشته باشد و مشکل قابل‌حل باشد. این هم نجات معجزه‌آسای فرد دیگر برای وویجر می بود.»

وویجر ۱ و ۲ هم چنان به مأموریت خود ادامه خواهند داد

فضاپیماهای دوقلوی وویجر ناسا سال ۱۹۷۷ با مقصد کاوش سیارات بیرونی منظومه شمسی به فضا پرتاب شدند. بعد از تحقق مقصد اولیه، دانشمندان از این ۲ فضاپیما برای مطالعه فضای بین‌ستاره‌ای منفعت گیری کردند.

وویجر ۱ آگوست ۲۰۱۲ از منظومه شمسی خارج شد و وویجر ۲ نیز نوامبر ۲۰۱۸ به آن پیوست. این ۲ فضاپیما درمجموع بیشتر از ۴۶ میلیارد و ۷۰۰ میلیون کیلومتر سفر کرده‌اند و تا بحال، رکورد دورترین اشیای ساخت دست بشر از زمین را در اختیار دارند.

باوجود سن زیاد و فاصله‌ زیاد زیاد فضاپیماهای وویجر از زمین، فعال بودن آنها چالش‌های فنی پیچیده‌ای داشته است؛ برای مثال، مولدهای رادیوایزوتوپی که نیروی موردنیاز وویجرها را فراهم می‌کنند، هرساله ضعیف‌تر خواهد شد و ناسا ناچار است برای صرفه‌جویی در انرژی، برخی ابزارهای علمی و گرم‌کننده‌ها را غیرفعال کند تا بتواند سیستم‌های فضاپیما را فراتر از محدودیت‌های معمول، فعال نگه دارد.

وویجر ۱ نیز اخیراً به‌علت خرابی یک تراشه دچار نقص داده شد. یقیناً مهندسان با منفعت گیری از راه‌حل نرم‌افزاری هوشمندانه مشکل را رفع کردند. باوجود همه این چالش‌ها، فضاپیماهای وویجر هم چنان به مأموریت خود ادامه خواهند داد که نشان‌دهنده طراحی مقاوم آنهامقاوم و نبوغ تیم‌هایی است که این مأموریت‌ها را مدیریت می‌کنند.

احیای پیشران‌های وویجر ۱ دستاورد مهندسی تحسین‌برانگیز فرد دیگر به حساب می اید که روزنه‌ امید تازه‌ای برای فعالیت زیاد تر این فضاپیمای سالخورده فراهم کرده است. این دستاورد نبوغ و توانایی‌های حل قضیه مهندسانی را مشخص می کند که بعد از نزدیک به ۵ دهه، فضاپیمای وویجر را هم چنان عملیاتی نگه داشته‌اند.

باوجود چالش‌های فنی و سن زیاد این ۲ فضاپیما، وویجر ۱ و ۲ هم چنان داده‌های ارزشمندی از خارج از مرزهای منظومه شمسی ارسال می‌کنند. ادامه مأموریت وویجر زمان بی‌نظیری برای بهبود فهمیدن بشر از فضای بین‌ستاره‌ای فراهم کرده است؛ دانشی که تا بحال هیچ فضاپیمای فرد دیگر نتوانسته اراعه دهد.