NASA’s Voyager 2 zet de wetenschap voort met een innovatieve energiestrategie

Het concept van deze kunstenaar toont NASA’s Voyager-ruimtevaartuig tegen een sterrenveld in de duisternis van de ruimte. De twee Voyager-ruimtevaartuigen reizen steeds verder van de aarde, op een reis door de interstellaire ruimte, en zullen uiteindelijk in een baan om het centrum van de Melkweg draaien. Credits: NASA/JPL-Caltech

Het plan zorgt ervoor dat de wetenschappelijke instrumenten van Voyager 2 een paar jaar langer blijven werken dan eerder werd verwacht, waardoor meer ontdekkingen vanuit de interstellaire ruimte mogelijk worden.

Het ruimtevaartuig Voyager 2, gelanceerd in 1977, bevindt zich op meer dan 20 miljard kilometer van de aarde en gebruikt vijf wetenschappelijke instrumenten om de interstellaire ruimte te bestuderen. Om ervoor te zorgen dat deze instrumenten ondanks de afnemende stroomvoorziening bleven werken, begon het verouderde ruimtevaartuig een klein reservoir met back-upstroom te gebruiken dat was gereserveerd als onderdeel van een veiligheidsmechanisme aan boord. De verhuizing zou de missie in staat stellen het sluiten van een wetenschappelijk instrument uit te stellen tot 2026, in plaats van dit jaar.

Het uitschakelen van een wetenschappelijk instrument maakt de klus niet af. Na het uitschakelen van één instrument in 2026, zal de sonde vier wetenschappelijke instrumenten blijven voeden totdat een lage stroomvoorziening de uitschakeling van een ander vereist. Als Voyager 2 gezond blijft, verwacht het technische team dat de missie nog jaren zal voortduren.

Voyager Proof-testpatroon

Het Voyager-proof testmodel, tentoongesteld in de ruimtesimulatieruimte van JPL in 1976, was een exacte replica van de dubbele Voyager-ruimtesondes die in 1977 werden gelanceerd. . posities. Credits: NASA/JPL-Caltech

Voyager 2 en zijn tweelingbroer, Voyager 1, zijn de enige twee ruimtevaartuigen die buiten de heliosfeer opereren, de beschermende bubbel van deeltjes en magnetische velden die door de zon worden gegenereerd. De sondes helpen wetenschappers vragen te beantwoorden over de vorm van de heliosfeer en de rol bij het beschermen van de aarde tegen energetische deeltjes en andere straling in de interstellaire omgeving.

zei Linda Spilker, Voyager-projectwetenschapper[{” attribute=””>NASA’s Jet Propulsion Laboratory in Southern California, which manages the mission for NASA.

Power to the Probes

Both Voyager probes power themselves with radioisotope thermoelectric generators (RTGs), which convert heat from decaying plutonium into electricity. The continual decay process means the generator produces slightly less power each year. So far, the declining power supply hasn’t impacted the mission’s science output, but to compensate for the loss, engineers have turned off heaters and other systems that are not essential to keeping the spacecraft flying.

With those options now exhausted on Voyager 2, one of the spacecraft’s five science instruments was next on their list. (Voyager 1 is operating one less science instrument than its twin because an instrument failed early in the mission. As a result, the decision about whether to turn off an instrument on Voyager 1 won’t come until sometime next year.)

Radioisotope Thermoelectric Generator

Each of NASA’s Voyager probes are equipped with three radioisotope thermoelectric generators (RTGs), including the one shown here. The RTGs provide power for the spacecraft by converting the heat generated by the decay of plutonium-238 into electricity. Credit: NASA/JPL-Caltech

In search of a way to avoid shutting down a Voyager 2 science instrument, the team took a closer look at a safety mechanism designed to protect the instruments in case the spacecraft’s voltage – the flow of electricity – changes significantly. Because a fluctuation in voltage could damage the instruments, Voyager is equipped with a voltage regulator that triggers a backup circuit in such an event. The circuit can access a small amount of power from the RTG that’s set aside for this purpose. Instead of reserving that power, the mission will now be using it to keep the science instruments operating.

Although the spacecraft’s voltage will not be tightly regulated as a result, even after more than 45 years in flight, the electrical systems on both probes remain relatively stable, minimizing the need for a safety net. The engineering team is also able to monitor the voltage and respond if it fluctuates too much. If the new approach works well for Voyager 2, the team may implement it on Voyager 1 as well.

“Variable voltages pose a risk to the instruments, but we’ve determined that it’s a small risk, and the alternative offers a big reward of being able to keep the science instruments turned on longer,” said Suzanne Dodd, Voyager’s project manager at JPL. “We’ve been monitoring the spacecraft for a few weeks, and it seems like this new approach is working.”

The Voyager mission was originally scheduled to last only four years, sending both probes past Saturn and Jupiter. NASA extended the mission so that Voyager 2 could visit Neptune and Uranus; it is still the only spacecraft ever to have encountered the ice giants. In 1990, NASA extended the mission again, this time with the goal of sending the probes outside the heliosphere. Voyager 1 reached the boundary in 2012, while Voyager 2 (traveling slower and in a different direction than its twin) reached it in 2018.

More About the Mission

Jet Propulsion Laboratory (JPL), a division of Caltech in Pasadena, built and operates the Voyager spacecraft. The Voyager missions are a part of the NASA Heliophysics System Observatory, sponsored by the Heliophysics Division of the Science Mission Directorate in Washington.

READ  Een vastzittende antenne losgelaten op een naar Jupiter gebonden ruimtevaartuig

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *