در نمایشی باورنکردنی از مهارت مهندسی، تیم دانشمندان و مهندسان ناسا موفق شدند پیشرانه‌های کمکی فضاپیمای وویجر ۱ را پس از بیست سال خاموشی، دوباره به کار بیندازند. این عملیات حیاتی پس از خرابی پیشرانه‌های اصلی فضاپیما، احتمالا به دلیل تجمع زباله‌های فضایی، انجام شد و تضمین می‌کند که ما می‌توانیم به برقراری ارتباط با این کاوشگر پیشگام که نزدیک به پنجاه سال به علم کمک کرده است، ادامه دهیم.
اگر پیشرانه‌های اصلی کاملا از کار می‌افتادند، فضاپیمای وویجر ۱ با احتمال هولناک از دست دادن توانایی جهت‌دهی دقیق آنتن خود به سمت زمین روبرو می‌شد، که می‌توانست به معنای از دست دادن کامل ارتباط باشد.
مسابقه‌ای با زمان برای حفظ ارتباط با فضاپیمای وویجر ۱
اهمیت این دستاورد زمانی بیشتر شد که مشخص شد آنتن زمینی مسئول ارسال دستورات به فضاپیمای وویجر ۱ و خواهر و برادر آن، وویجر ۲، از ۴ مه برای چند ماه از کار خواهد افتاد. هرگونه تأخیر در رفع مشکل موتور می‌توانست فرصت رفع به موقع را به خطر بیندازد.
کاوشگرهای دوقلوی وویجر در سال ۱۹۷۷ با مأموریت اصلی کاوش سیارات بیرونی منظومه شمسی به فضا پرتاب شدند. پس از اتمام موفقیت‌آمیز این مأموریت، تمرکز آنها به مطالعه فضای بین ستاره‌ای تغییر یافت. فضاپیمای وویجر ۱ در آگوست ۲۰۱۲ از مرز منظومه شمسی عبور کرد و پس از آن وویجر ۲ در نوامبر ۲۰۱۸ از راه رسید. این دو فضاپیما اکنون دورترین اشیاء ساخته دست بشر هستند که با طی مسافت شگفت‌انگیز ۴۶.۷ میلیارد کیلومتر داده‌های پیشگامانه‌ای را در مورد منظومه شمسی و فراتر از آن ارسال می‌کنند.
چالش‌های پیش روی یک ماموریت افسانه‌ای
اگرچه هر دو فضاپیمای وویجر هنوز عملیاتی هستند، اما قدمت آنها و فاصله زیادشان از زمین، موانع فنی جدی را برای تیم ماموریت ایجاد کرده است. ژنراتورهای ترموالکتریک رادیوایزوتوپ (RTG) که آنها را در حال کار نگه می‌دارند، به آرامی در حال از دست دادن قدرت هستند، که باعث شده ناسا برای صرفه‌جویی در انرژی و افزایش طول عمر سیستم‌های فضاپیما، برخی از ابزارها و گرم‌کننده‌ها را خاموش کند. اخیرا، فضاپیمای وویجر ۱ به دلیل نقص در تراشه حافظه با مشکلاتی در انتقال داده مواجه شد، اما مهندسان با یک اصلاح نرم‌افزاری هوشمندانه آن را برطرف کردند.
فعال‌سازی مجدد پیشرانه‌های کمکی فضاپیمای وویجر ۱ یکی دیگر از دستاوردهای چشمگیر مهندسی است که به فضاپیمای قدیمی جان تازه‌ای می‌بخشد. این پیشرانه‌ها برای اجرای مانورهای چرخشی دقیق که جهت‌گیری وویجر ۱ را تنظیم می‌کنند و تضمین می‌کنند که آنتن آن همیشه برای ارتباط پایدار به سمت زمین باشد، بسیار مهم هستند.
پیشران‌های چرخشی اصلی در سال ۲۰۰۴ پس از اینکه دو گرم‌کننده داخلی کوچک که برای عملکرد آنها حیاتی بودند، قدرت خود را از دست دادند، از کار افتادند. پس از بررسی‌های دقیق، مهندسان تشخیص دادند که تعمیر بخاری‌ها از راه دور امکان‌پذیر نیست، بنابراین مجبور شدند برای تنظیم حسگر ستاره ابزاری کلیدی که به فضاپیمای وویجر ۱ در جهت‌یابی و حفظ موقعیت خود در فضای وسیع کمک می‌کند صرفا به پیشرانه‌های کمکی تکیه کنند.
کریم بدرالدین، مدیر ماموریت وویجر در آزمایشگاه پیشرانش جت ناسا (JPL)، که بر این ماموریت نظارت دارد، گفت:
«فکر می‌کنم در آن زمان، تیم با این واقعیت کنار آمد که پیشرانه‌های اصلی از کار افتاده‌اند، زیرا آنها پیشرانه‌های پشتیبان کاملا عملیاتی داشتند. و صادقانه بگویم، آنها احتمالا انتظار نداشتند که وویجرها ۲۰ سال دیگر دوام بیاورند.»
برای حل مشکل اخیر، تیم ناسا مجبور شد پیشرانه‌های چرخشی پشتیبان فضاپیمای وویجر ۱ را که برای مدت طولانی غیرفعال بودند، دوباره فعال کند و سپس تلاش کند تا گرمکن‌های مورد نیاز برای عملکرد آنها را مجددا راه‌اندازی نماید. در صورتی که حسگر ستاره‌ای در طول این فرآیند بیش از حد از ستاره هدف خود منحرف می‌شد، پیشرانه‌های چرخشی به عنوان یک اقدام ایمنی به طور خودکار از کار می‌افتادند.
با این حال، اگر گرمکن‌ها در آن زمان دوباره فعال نشده بودند، روشن کردن پیشرانه‌ها می‌توانست منجر به افزایش خطرناک فشار شود. بنابراین، تیم مأموریت قبل از فعال‌سازی پیشرانه‌ها، حسگر ستاره‌ای را با دقت تنظیم مجدد کرد.
انتظاری نفس‌گیر و کامیابی شکوهمند
با توجه به فاصله باورنکردنی فضاپیمای وویجر ۱ از زمین، تیم مأموریت با یک انتظار طاقت‌فرسای ۲۳ ساعته برای دریافت سیگنال رادیویی و پاسخ فضاپیما مواجه بود. در صورت شکست این آزمایش، وویجر می‌توانست با مشکلات جدی روبرو شود. سرانجام، در ۲۰ مارس، صبر و استقامت تیم به ثمر نشست و وویجر به طور کامل به دستورات ارسالی پاسخ داد. بیست دقیقه پس از دریافت سیگنال، تیم شاهد افزایش چشمگیر دمای گرمکن‌های پیشرانه بود نشانه‌ای واضح از اینکه پیشرانه‌های پشتیبان طبق برنامه عمل می‌کنند.
تاد باربر، سرپرست بخش پیشرانش مأموریت در JPL، در بیانیه‌ای گفت:
«این یک لحظه فوق‌العاده بود. روحیه تیم در آن روز بسیار بالا بود. این پیشرانه‌ها از کار افتاده تلقی می‌شدند و این یک نتیجه‌گیری منطقی بود. مشخص شد که یکی از مهندسان ما این شهود را داشته که شاید دلیل احتمالی دیگری برای از کار افتادگی وجود داشته باشد و قابل تعمیر باشد. این یک نجات معجزه‌آسای دیگر برای وویجر بود.»
این دستاورد برجسته، نبوغ و توانایی حل مسئله مهندسانی را که برای حفظ عملکرد وویجرها پس از نزدیک به پنج دهه تلاش می‌کنند، به خوبی نشان می‌دهد. علیرغم چالش‌های فنی متعدد و عمر بالای این کاوشگرها، فضاپیمای وویجر ۱ و ۲ همچنان به ارسال داده‌های ارزشمند از فراسوی منظومه شمسی ادامه می‌دهند. مأموریت مداوم آنها فرصتی بی‌نظیر برای تعمیق درک ما از فضای بین ستاره‌ای فراهم می‌کند دانشی که تاکنون هیچ فضاپیمای دیگری قادر به ارائه آن نبوده است.
__ تکنو دات مرجع اخبار تکنولوژی __
