چگونه ناسا از فاصله ۲۴ میلیارد کیلومتری، پیشرانه کاوشگر وویجر ۱ را تعویض کرد؟

فضاپیمای وویجر ۱ به‌مدت ۴۷ سال در حال گشت‌وگذار در کیهان بوده و اطلاعات ارزشمندی را فراتر از منظومه شمسی جمع‌آوری کرده است. بااین‌حال، تمام آن سیر و سیاحت‌های میان‌ستاره‌ای، تاثیر خود را روی کاوشگر کارکشته گذاشته است. مهندسان ناسا به‌تازگی مجبور شدند با غلبه بر مجموعه‌ای از موانع ناشی از سخت‌افزار قدیمی وویجر ۱، مشکلی را که به پیشرانه‌ی فضاپیما مربوط می‌شد، حل کنند.

فرسودگی ناشی از سفر در فضا به‌مدت بسیار طولانی، موجب گرفتگی پیشرانه‌های وویجر ۱ شده؛ بدین صورت که لوله‌ی سوخت درون موتورها در مواجهه با یکی از عوارض جانبی کهنگی مخزن سوخت فضاپیما، با سیلیسیم دی‌اکسید مسدود شده است. ناسا به‌تازگی اعلام کرد که تیمی از مهندسان به‌منظور کمک به تداوم ماموریت وویجر ۱، به پیشرانه‌ی متفاوتی که با نمونه‌ی مورد استفاده‌ی کنونی فضاپیما متفاوت است، رو آورده‌اند. بااین‌حال، نکته‌ی غافلگیرکننده اینکه آن پیشرانه نیز دچار گرفتگی شده است.

وویجر ۱ از پیشرانه‌هایش برای جهت‌گیری به سمت زمین و باز نگه‌داشتن خطوط ارتباطی با کنترل زمینی استفاده می‌کند. این فضاپیما دارای سه پیشرانه است که دو مورد برای حفظ موقعیت فضاپیما و دیگری برای مانورهای اصلاح مسیر به‌کار می‌روند. وویجر ۱ درابتدای ماموریت خود به انواع مختلف رانشگرهایش برای انجام پرواز از میان سیاره‌ها نیاز داشت؛ اما فضاپیما اکنون در مسیری مستقیم خارج از منظومه شمسی قرار دارد و درنتیجه دیگر نیازمند استفاده‌ی از همه‌ی پیشرانه‌هایش نیست.

درطول ۶ سال گذشته، پیشرانه‌ی اصلاح مسیر دچار گرفتگی به‌مراتب بیشتر از دو نمونه‌ی دیگر شد. به‌گفته‌ی ناسا، دهانه‌ی لوله‌ی پیشرانه‌ی اصلاح مسیر درابتدا ۰/۲۵ میلی‌متر قطر داشت و اکنون به ۰/۰۳۵ میلی‌متر یا تقریبا نصف قطر موی انسان کاهش یافته است. درنتیجه، تیم ماموریت چاره‌ای جز بازگشت به یکی از دو پیشرانه‌ی حفظ موقعیت نداشت.

روند تعویض پیشرانه‌ها در سال‌های دور راحت‌تر بود؛ اما وویجر ۱ دیگر فضاپیمایی قبراق و جوان نیست و کار کردن با آن درحال‌حاضر به دقت بسیار بیشتر نیاز دارد. کنترل‌کنندگان ماموریت درگذشته بعضی از سامانه‌های غیرضروری ازجمله برخی از گرمکن‌ها را خاموش کردند. این راهبرد با موفقیت مصرف انرژی وویجر ۱ را کاهش داد؛ اما درعین‌حال موجب سردتر شدن فضاپیما شد. درنتیجه، روشن‌کردن پیشرانه‌های استفاده‌نشده، خطر آسیب‌رساندن به آن‌ها را به همراه داشت. به همین دلیل، تیم ماموریت مجبور شد ابتدا پیشرانه‌ها را با استفاده از گرمکن‌های غیرضروری فضاپیما گرم کند.

اما وویجر ۱ در تنگنایی بسیار سخت به‌سر می‌برد؛‌ زیرا منبع تغذیه‌ی فضاپیما اکنون به‌قدری ضعیف است که روشن‌کردن گرمکن‌های غیرضروری، ناگزیر موجب خاموش‌شدن ابزاری دیگر می‌شود. درنهایت، مهندسان به این نتیجه رسیدند که می‌توانند گرمکن‌های اصلی فضاپیما را برای حدود یک ساعت که زمان کافی برای گرم‌کردن پیشرانه است، خاموش کنند.

تلاش‌ها نتیجه داد و پیشرانه‌ی مورد نیاز وویجر ۱ راه‌اندازی شد. بااین‌حال، واضح است که کاوشگر کهنسال میان‌ستاره‌ای ناسا برای تداوم فعالیت خود نیازمند تصمیم‌های سخت است. سوزان داد، مدیر پروژه وویجر در بیانیه‌ای گفت: «تمام تصمیم‌هایی که در آینده باید بگیریم، به تحلیل و احتیاط بیشتر نسبت به گذشته نیاز دارند.»​

وویجر ۱ در اوت ۲۰۱۲ با ورود به فضای میان ستاره‌ای، به اولین فضاپیمایی تبدیل شد که از محدوده‌ی منظومه شمسی گذر می‌کند. این فضاپیما درحال‌حاضر تقریبا ۲۴٫۴ میلیارد کیلومتر از زمین فاصله دارد و با سرعت ۶۱٬۱۵۵ کیلومتر بر ساعت محیط میان‌ستاره‌ای را درمی‌نوردد. گذشت زمان بسیار طولانی از آغاز ماموریت و فاصله‌ی پهناور از زمین، کار را برای تیم ماموریت سخت‌تر می‌کند.

وویجر ۱ همین تازگی از یک نقص فنی که موجب می‌شد داده‌های نامفهوم به زمین ارسال کند، نجات یافت. طرفداران فضاپیما از بازگشت کاوشگر کهنه‌کار ناسا خوشحال شدند؛ اما دیری نگذشت که مهندسان مجبور شدند توجه خود را به مشکل تازه معطوف کنند. در هر صورت به‌نظر می‌آید که تداوم ماموریت وویجرها مرتب سخت‌ و سخت‌تر می‌شود‌؛ اما ناسا نمی‌خواهد به این زودی از آن‌ها دست بکشد.

منبع: خبرآنلاین