Dvě údržbářské činnosti sond Voyager

Členové týmu, který se stará o americké sondy Voyager, se nyní snaží pomoci sondám vypuštěným v roce 1977, aby mohly i v následujících letech prozkoumávat mezihvězdný prostor. Jeden směr snah se orientuje na pozůstatky paliva, které se zřejmě akumulují uvnitř úzkých trubiček některých orientačních trysek těchto sond. Voyagery těchto trysek využívají k tomu, aby udržovaly své antény otočené směrem k Zemi. Podobný typ usazenin již byl pozorován i na několika jiných kosmických sondách. Tým také nahrál softwarovou záplatu, která má zabránit opakování závady, která se minulý rok objevila u Voyageru 1. Inženýrům se podařilo vyřešit tento problém a aktuální záplata by měla jednak zabránit opakování problému na Voyageru 1, případně eliminovat možnost, že se objeví na Voyageru 2.

Usazeniny v tryskách

Trysky sond Voyager 1 a 2 jsou primárně využívány k tomu, aby udržely antény obou sond namířené k Zemi a bylo tak možné realizovat komunikaci. Sondy se mohou otáčet kolem všech tří os – nahoru a dolů, doprava a doleva a nebo jako kolo. Když k tomu dojde, trysky se automaticky aktivují a navedou sondu zpět do správné orientace, aby její anténa mířila k Zemi. Do trysek je pohonná látka přiváděna palivovými rozvody a poté prochází skrz malé trubičky, kterým se říká inlet tubes a které jsou 25× užší než předcházející rozvody. Každičký zážeh trysky přidá drobné množství usazeniny, což po desetiletích vede k jejich hromadění a v případě některých trubiček už je vliv usazenin významný. Aby se zpomalilo jejich usazování, dovolí nově operátoři sondám se v každém směru trochu více než dříve pootočit od ideální osy, než zasáhnou trysky a provedou srovnání. Snížením frekvence zážehů by se mělo omezit i budování usazenin.

Úpravy rozsahu rotace před zásahem trysek byly provedeny v září a v říjnu. Nově se mohou sondy od ideálu v každém směru odklonit o téměř 1° více, než tomu bylo dříve. Operátoři se také snaží provádět spíše menší počet zážehů s delší dobou trvání, což dále sníží počet zážehů každé sondy. Veškeré úpravy byly pečlivě naplánovány, aby měly na misi co možná nejmenší dopad. Ačkoliv když větší otáčení sondy může znamenat, že se občas ztratí trocha vědeckých dat (podobně jako při telefonním hovoru, když se člověk na druhém konci občas odmlčí) tým dospěl k závěru, že tento plán umožní Voyagerům fungovat déle a díky tomu ve výsledku nasbírají více dat.

Inženýři nemohou s jistotou říct, kdy se přívodní trubičky kompletně ucpou, ale na základě těchto opatření předpokládají, že by k tomu nemělo dojít nejméně v dalších pěti letech a možná i déle. Tým navíc může v dalších letech přijmout dodatečné kroky, které by životnost trysek ještě více prodloužily. „V takto pokročilé fázi mise čelí tým inženýrů mnoha výzvám, na které prostě nemáme návod,“ přiznává Linda Spilker, vědkyně z Jet Propulsion Laboratory v jižní Kalifornii zapojená do projektu a dodává: „Ale pořád přicházejí s kreativními řešeními.“

Záplata softwaru

Vloni začal palubní počítač, který zajišťuje orientaci Voyageru 1 vůči Zemi, posílat zmatené zprávy o svých parametrech, ačkoliv zjevně fungoval zcela normálně. Inženýři potřebovali několik měsíců, než vystopovali příčinu. Systém pro řízení pohybu AACS (attitude articulation and control system) špatně rozřazoval příkazy a zapisoval je do paměti počítače, namísto toho, aby je provedl. Jeden z těchto chybných příkazů zkreslil hlášení o stavu systému AACS dříve, než se dostalo k inženýrům na Zemi. Experti vystopovali, že AACS vstoupil do nesprávného režimu, ale nebyli schopni určit příčinu této situace a proto si nemohli být jisti, zda se celá událost nebude někdy opakovat. Aktuální softwarová záplata by tomu měla zabránit.

„Záplata je něco jako pojistka, která nás bude do budoucna chránit a pomůže nám udržet sondy v chodu co možná nejdéle,“ říká Suzanne Dodd, projektová manažerka misí Voyager a dodává: „Jsou to jediné sondy, které kdy operovaly v mezihvězdném prostředí, takže data, která nám posílají, jsou mimořádně cenná pro naše porozumění tamního prostředí.“ Voyager 1 a 2 se již dostaly do vzdálenosti více než 24 a 19 miliard kilometrů od Země. Při takových vzdálenostech už instrukce obsažené v záplatě potřebují více než 18 hodin, aby dorazily k sondám. Kvůli stáří sond a zpoždění v komunikaci je tu vždy nenulové riziko, že by nová záplata mohla nechtěně přepsat nějakou důležitou část kódu, nebo mít nějaké nežádoucí účinky na sondy. Aby se toto riziko minimalizovalo, strávil tým několik měsíců psaním, hodnocením a kontrolováním kódu. Jakožto dodatečné bezpečností opatření bylo rozhodnuto, že jako první dostane záplatu Voyager 2, který poslouží jako testovací zařízení pro své dvojče. Rozhodnutí bylo logické – Voyager 1 je ze všech lidmi vyrobených sond nejdál a proto jsou jeho data cennější.

Tým naplánoval po dokončení uploadu záplaty provést 20. října vyčtení paměti AACS, aby se pracovníci ujistili, že je vše na správném místě. Pokud se neobjeví žádné okamžité potíže, vydá tým 28. října pokyn k aktivaci záplaty a poté budou všichni sledovat, jestli záplata pracuje podle očekávání.

Přeloženo z:
https://www.nasa.gov/

Zdroje obrázků:
https://www.nasa.gov/wp-content/uploads/2023/10/1-voyager-artists-concept-16.jpg
https://www.nasa.gov/…do-more-science-with-new-power-strategy
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/e-voyager-rtg-web.jpg