Οι μηχανικοί που εργάζονται στο σκάφος Voyager 1 της NASA έχουν αντιμετωπίσει με επιτυχία ένα πρόβλημα με τους προωθητήρες του διαστημικού σκάφους, οι οποίοι κρατούν τον μακρινό εξερευνητή στραμμένο προς τη Γη ώστε να μπορεί να λαμβάνει εντολές, να στέλνει δεδομένα μηχανικής και να παρέχει τα μοναδικά επιστημονικά δεδομένα που συλλέγει.
Μετά από 47 χρόνια, ένας σωλήνας καυσίμου μέσα στους προωθητήρες έχει φράξει με διοξείδιο του πυριτίου, ένα υποπροϊόν που εμφανίζεται με την ηλικία από ένα ελαστικό διάφραγμα στη δεξαμενή καυσίμου του διαστημικού σκάφους. Η απόφραξη μειώνει το πόσο αποτελεσματικά οι προωθητήρες μπορούν να παράγουν δύναμη. Μετά από εβδομάδες προσεκτικού σχεδιασμού, η ομάδα προχώρησε στην αλλαγή του διαστημικού σκάφους σε μια διαφορετική σειρά προωθητήρων.
Οι προωθητήρες τροφοδοτούνται από υγρή υδραζίνη, η οποία μετατρέπεται σε αέρια και απελευθερώνεται σε εκτοξεύσεις διάρκειας δέκα χιλιοστών του δευτερολέπτου για να γείρει απαλά την κεραία του διαστημικού σκάφους προς τη Γη. Αν ο φραγμένος προωθητήρας ήταν υγιής, θα έπρεπε να διεξάγει περίπου 40 από αυτούς τους σύντομους παλμούς την ημέρα.
Και τα δύο εξερευνητικά σκάφη Voyager διαθέτουν τρία σύνολα, ή κλάδους, προωθητήρων: δύο σύνολα προωθητήρων προώθησης θέσης και ένα σύνολο προωθητήρων ελιγμών διόρθωσης τροχιάς. Κατά τη διάρκεια των πλανητικών διελεύσεων της αποστολής, και οι δύο τύποι προωθητήρων χρησιμοποιήθηκαν για διαφορετικούς σκοπούς. Καθώς όμως το Voyager 1 ταξιδεύει σε μια αμετάβλητη διαδρομή έξω από το Ηλιακό Σύστημα, οι ανάγκες του σε προωθητήρες είναι απλούστερες, και οποιοσδήποτε κλάδος προωθητήρων μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να στρέψει το διαστημικό σκάφος προς τη Γη.
Το 2002 η ομάδα μηχανικών της αποστολής, που εδρεύει στο Jet Propulsion Laboratory της NASA στη Νότια Καλιφόρνια, παρατήρησε ότι κάποιοι σωλήνες καυσίμου στον κλάδο των προωθητήρων θέσης που χρησιμοποιούνταν για την σκόπευση είχαν φράξει, οπότε η ομάδα άλλαξε στον δεύτερο κλάδο. Όταν αυτός ο κλάδος παρουσίασε σημάδια απόφραξης το 2018, η ομάδα άλλαξε στους προωθητήρες ελιγμών διόρθωσης τροχιάς και έκτοτε χρησιμοποιεί αυτόν τον κλάδο.
Τώρα αυτοί οι σωλήνες των προωθητήρων διόρθωσης τροχιάς είναι ακόμη πιο φραγμένοι από ό,τι ήταν οι αρχικοί κλάδοι όταν η ομάδα τους άλλαξε το 2018. Οι φραγμένοι σωλήνες βρίσκονται στο εσωτερικό των προωθητήρων και κατευθύνουν τα καύσιμα στις κλίνες των καταλυτών, όπου μετατρέπονται σε αέρια. (Αυτοί είναι διαφορετικοί από τους σωλήνες καυσίμου που στέλνουν την υδραζίνη στους προωθητήρες). Εκεί που το άνοιγμα του σωλήνα είχε αρχικά διάμετρο μόλις 0,25 χιλιοστά, η απόφραξη το μείωσε σε 0,035 χιλιοστά, ή περίπου το μισό πλάτος μιας ανθρώπινης τρίχας. Ως αποτέλεσμα, η ομάδα χρειάστηκε να στραφεί ξανά σε έναν από τους κλάδους προώθησης θέσης.
Η αλλαγή σε διαφορετικούς προωθητήρες θα ήταν μια σχετικά απλή διαδικασία για μια αποστολή το 1980 ή ακόμη και το 2002. Όμως η ηλικία του διαστημικού σκάφους έχει εισάγει νέες προκλήσεις, που σχετίζονται κυρίως με την παροχή ενέργειας και τη θερμοκρασία. Η αποστολή έχει απενεργοποιήσει όλα τα μη απαραίτητα συστήματα επί του σκάφους, συμπεριλαμβανομένων ορισμένων θερμαντικών σωμάτων, και στα δύο διαστημόπλοια για να εξοικονομήσει τη σταδιακά συρρικνούμενη παροχή ηλεκτρικής ενέργειας, η οποία παράγεται από το πλουτώνιο που διασπάται.
Αν και τα μέτρα αυτά λειτούργησαν για τη μείωση της ισχύος, οδήγησαν επίσης στο να γίνεται όλο και πιο κρύο το διαστημικό σκάφος, ένα αποτέλεσμα που επιδεινώθηκε από την απώλεια άλλων μη απαραίτητων συστημάτων που παρήγαγαν θερμότητα. Κατά συνέπεια, οι διακλαδώσεις των προωθητήρων θέσης έχουν κρυώσει και η ενεργοποίησή τους σε αυτή την κατάσταση θα μπορούσε να τους βλάψει, καθιστώντας τους άχρηστους.
Η ομάδα αποφάσισε ότι η καλύτερη επιλογή θα ήταν να ζεστάνει τους προωθητήρες πριν από την αλλαγή, ενεργοποιώντας αυτά που θεωρήθηκαν μη απαραίτητα θερμαντικά σώματα. Ωστόσο, όπως συμβαίνει με τόσες πολλές προκλήσεις που έχει αντιμετωπίσει η ομάδα του Voyager, αυτό παρουσίασε ένα πρόβλημα: Η παροχή ρεύματος του διαστημικού σκάφους είναι τόσο χαμηλή που η ενεργοποίηση των μη απαραίτητων θερμαντήρων θα απαιτούσε από την αποστολή να απενεργοποιήσει κάτι άλλο για να παρέχει στους θερμαντήρες επαρκή ηλεκτρική ενέργεια, και όλα όσα λειτουργούν σήμερα θεωρούνται απαραίτητα.
Μελετώντας το θέμα, απέκλεισαν το να απενεργοποιήσουν ένα από τα επιστημονικά όργανα που εξακολουθούν να λειτουργούν για περιορισμένο χρονικό διάστημα, επειδή υπάρχει κίνδυνος το όργανο να μην επανέλθει σε λειτουργία. Μετά από πρόσθετη μελέτη και σχεδιασμό, η ομάδα μηχανικών αποφάσισε ότι θα μπορούσαν να απενεργοποιήσουν με ασφάλεια έναν από τους κύριους θερμαντήρες του διαστημικού σκάφους για έως και μία ώρα, απελευθερώνοντας αρκετή ενέργεια για να ενεργοποιήσουν τους θερμαντήρες των προωθητήρων.
Αυτό λειτούργησε. Στις 27 Αυγούστου, επιβεβαίωσαν ότι ο απαραίτητος κλάδος των προωθητήρων ήταν και πάλι σε λειτουργία, βοηθώντας το Voyager 1 να στραφεί προς τη Γη.
«Όλες οι αποφάσεις που θα πρέπει να πάρουμε στο μέλλον θα απαιτούν πολύ περισσότερη ανάλυση και προσοχή από ό,τι κάποτε», δήλωσε η Suzanne Dodd, υπεύθυνη του προγράμματος Voyager στο Jet Propulsion Laboratory που διαχειρίζεται το Voyager για λογαριασμό της NASA.
Τα διαστημικά σκάφη εξερευνούν τον διαστρικό χώρο, την περιοχή έξω από τη φυσαλίδα των σωματιδίων και των μαγνητικών πεδίων που δημιουργεί ο Ήλιος, όπου είναι πιθανό να μην επισκεφτεί κανένα άλλο διαστημικό σκάφος για μεγάλο χρονικό διάστημα. Η επιστημονική ομάδα της αποστολής εργάζεται για να διατηρήσει τα Voyager σε λειτουργία για όσο το δυνατόν μεγαλύτερο χρονικό διάστημα, ώστε να συνεχίσουν να αποκαλύπτουν πώς είναι το διαστρικό περιβάλλον.
[via]
