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 برعهده دارند (و از نوع پیشران‌های پشتیبان می باشند)، به‌علت جمع‌شدن ذرات و رسوب دچار کم شدن کارکرد و تخریب شدند.

اگر سیستم پیشران‌های فضاپیما به‌طور کامل از کار بیفتند، وویجر ۱ دیگر قادر به تنظیم جهت آنتن خود به‌سوی زمین نیست 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 نیز فضاپیمای همتای آن، وویجر ۲، ارسال می‌کند، از ۱۴ اردیبهشت برای چند ماه به‌علت عملیات ارتقا از دسترس خارج خواهد شد. در نتیجه، تیم مأموریت برای نگه داری ربط باید در مختصر‌ترین زمان ممکن راه‌حلی اشکار می‌کرد و در صورت عدم عمل سریع، امکان ارسال دستورهای اصلاحی از بین می‌رفت.

اکنون، پیشران‌های پشتیبان نقش حیاتی در انجام «مانورهای چرخشی دقیق» دارند. این مانورها جهت‌گیری وویجر ۱ را اصلاح می‌کنند تا آنتن آن مدام رو به زمین باقی بماند 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 که امکان تعمیر این گرم‌کننده‌ها از راه دور وجود ندارد. در نتیجه، مهندسان در آن زمان تصمیم گرفتند به‌طور 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 در 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 که 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 که احتمالا ۲ گرم‌کننده که از کار افتاده بودند، بر تاثییر یک اختلال و به‌علت فعال شدن اشتباهی یک کلید از کار افتاده باشند. به این علت، گمان داشت که با برگشت دادن آن کلید به حالت صحیح، بتوان مجدد گرم‌کننده‌ها را به کار انداخت.

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

گرم‌کننده‌های معیوب فقط در صورتی قابل‌تعمیر بودند که پیشران‌ها روشن می‌شدند؛ اما اگر سیستم خودکار فضاپیما پیش از آنکه پیشران‌ها به‌قدر کافی گرم شده باشند، انحرافی در مسیر تشخیص می‌داد، پیشران‌ها را فعال می‌کرد و این می‌توانست تبدیل انفجار فضاپیما شود. به این علت، 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 ارسال‌شده از فضاپیما به زمین برسد. اگر این آزمایش با ناکامی روبه رو می‌شد، وویجر ممکن می بود در همان لحظات داخل مرحله‌ای بحرانی شود.

سرانجام در ۳۰ اسفند ۱۴۰۳، صبر مهندسان به ثمر نشست و وویجر به‌طور 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 در 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 که احتمالا علت فرد دیگر وجود دارد و این مشکل قابل‌حل است. این هم نجات معجزه‌آسا 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 در آگوست ۲۰۱۲ از منظومه شمسی خارج شد و وویجر ۲ نیز در نوامبر ۲۰۱۸ به آن پیوست. این ۲ فضاپیما در کل بیشتر از ۴۶.۷ میلیارد کیلومتر سفر کرده‌اند و تا بحال، رکورد دورترین اشیای ساخته‌شده به 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 را به همراه 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 این چنین 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 و این نشان‌دهنده طراحی مقاوم آنها و نبوغ تیم‌هایی است که این مأموریت‌ها را مدیریت می‌کنند.

اکنون 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 پنج دهه، فضاپیمای وویجر را هم چنان عملیاتی نگه داشته‌اند.

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