JPL, Voyager uzay sondalarının dünyanın en uzun telefon görüşmesini kesmesini engellemeye çalışıyor


NASA’nın Voyager uzay aracının Dünya’dan patlamasının üzerinden 45 yıl geçti, ancak ikiz kaşifler hala milyarlarca mil öteden evlerini arıyorlar.

“’Merhaba, iyi misin?’ haftada bir ara” dedi Suzanne DoddLa Cañada Flintridge’deki Jet Propulsion Laboratory’de uzun süredir devam eden görev için proje yöneticisi.

Check-in’ler, Voyager 1 ve Voyager 2’ye tam konumlarını diğer tarafta paylaşma şansı verir. heliosfermanyetik alanı Dünya’yı ve diğer gezegenleri galaktik kozmik ışınlardan koruyan güneş sisteminin uzak bir bölgesi.

Voyager 1, Mayıs ayında bu aramalardan biri sırasında şaşırtıcı bir sinyal gönderdi.

Dodd, yönünü kontrol eden bilgisayardan gelen veriler “karmaşık bitler, karışık birler ve sıfırlar halinde geri geldi” dedi. Ve saçma sapan görünmeye devam etti.

Voyager misyonlarının operasyonlarını denetleyen bir JPL mühendisi olan Bruce Waggoner, “Kontrol motoru ışığının yanması gibi” diye ekledi. “Belirli bir alana izole edemedik.”

Bu bilgisayar çok önemli çünkü Voyager 1’in iletişim antenini Dünya’ya doğru sağlam bir şekilde tutmasını sağlıyor. Herhangi bir arıza veya güç kaybı, insanlığın en uzun mesafeli telefon görüşmesini sonsuza kadar kesecektir.

Uzayda bir uydu çanağına benzeyen bir uzay aracının illüstrasyonu

Bu sanatçının illüstrasyonu, Voyager 1’in milyonlarca yıl önce dev yıldızların fırlattığı plazmanın hakim olduğu yıldızlararası uzaya girişini tasvir ediyor.

(NASA / JPL-Caltech)

yolcu 1 Dünya’dan 14 milyar milden fazla. BT başlatılan 1977’de Kennedy Uzay Merkezi’nden 1979’da Jüpiter’e ulaştı ve 1980’de Satürn’e ulaştı. Ve sonra yoluna devam etti.

1998’e gelindiğinde, güneşten Pioneer 10 uzay sondasından daha uzağa uçan en uzak insan yapımı nesne haline gelmişti. 2012’de heliosferden ayrıldı ve yıldızlararası uzaya girdi (ancak bilim adamları bunu 2013’e kadar doğrulayamadılar). Voyager 2, 2018’de izledi.

Bill NyePlanetary Society’nin CEO’su, iki uzay aracını “insan zekasının ve hazinesinin öncüsü” olarak nitelendirdi, onları insan genomunun kodunun çözülmesi ve genel görelilik teorisinin formülasyonunun önde gelen bilimsel başarıları olarak sıraladı.

“Voyager misyonlarını benzersiz kılan şey, yarım yüzyıldır insanlara ne kadar ilham verdikleridir” dedi.

Voyager 1 artık o kadar uzakta ki, geminin bize ulaşması neredeyse 22 saat sürüyor – ışık hızında seyahat ediyor.

Onlar beklemeye değer. Gönderiler yıldızlararası manyetik alanlar, kozmik ışınlar ve plazma dalgaları hakkında değerli bilimsel veriler içeriyor.

Voyager’lardan gelen yayınlar, California’nın Mojave Çölü, Avustralya ve İspanya’daki devasa radyo antenlerinin üçlüsü olan Deep Space Network tarafından alınır. En az birinin gökyüzünün herhangi bir noktasına nişan alınabilmesini sağlamak için dünyanın dört bir yanına dağılmışlardır.

Her üç site de Voyager’ları dinlemek için özel olarak yapılmış 230 metrelik bir antene sahiptir. Ne kadar uzağa giderlerse, onları duymak o kadar zor olur.

Voyager’ların telsizleri, sinyalleri yalnızca 23 watt’lık bir güçle iletir. Bu sinyaller Dünya’ya ulaştığında, en ufak bir fısıltıya, yani bir watt’ın milyarda birine indirgenirler.

Uzay aracı da zayıflıyor. Her yıl pilleri, onları besleyen radyoizotop olan plütonyum-238’in bozulması nedeniyle 4 watt’a kadar güç kaybeder. (Güneş çok uzakta olduğu için güneş enerjisi bir seçenek değildir.)

Hayatta kalma, bir dizi takastır. Sınırlı bir enerji kaynağı ile ne feda edilebilir? Ne korunabilir?

Gece gökyüzüne karşı büyük bir anten yanıyor

NASA’nın Barstow yakınlarındaki Goldstone Derin Uzay İletişim Kompleksi’ndeki 230 metrelik anten.

(NASA / JPL-Caltech)

Uzak konumlarından, iki Voyager mükemmel bir laboratuvarı oluşturuyor – aslında sadece laboratuvar — bir yıldız ve çevresi arasındaki arayüzü incelemek için.

“Bu ortama girip ölçümler yapabilmek ve orada neler olup bittiğini anlamak benim için gerçekten ilgi çekici” dedi. Bill KurthIowa Üniversitesi’nde yıldızlararası plazma dalgalarını inceleyen bir heliofizikçi. “Diğer yıldızların etrafındaki ortamın nasıl olabileceğini anlamamıza yardımcı oluyor.”

Ama kolay değil. Sinyaller o kadar zayıf ki, Deep Space Network’ün 230 fitlik antenleri bile onları duyamayacak kadar küçük. Kurth, plazma dalgası verilerini yakalamak için bunları üç adet 112 metrelik antenle birlikte kullanıyor ve “bu da zar zor yeterli” dedi.

Zorluğa ek olarak, ağın aynı zamanda düzinelerce başka uzay aracı, Mars gezicileri ve şimdi James Webb Uzay Teleskobu ile iletişimi de sağlamasıdır. Voyager’larla sadece birkaç saatliğine aralıksız iletişim kurar.

Bu, Voyager’ların yaptıkları ölçümleri depolamak için sınırlı kapasiteye sahip oldukları ve verilerini sürekli bir akışta iletmeye zorladıkları için bu optimal değildir. Kaçırılan bilgiler bağlama göre doldurulabilir, örneğin birkaç sopayı kaçıran bir beyzbol taraftarının sahada kimin olduğuna, skora, kaçma sayısına ve kalabalığın tepkisine göre neler olduğunu söylemesi gibi.

Voyager’larla tüm konuşmalar zayıf, aralıklı ve yavaştır. Acil bir durum olsaydı, Wagoner, “Bir komut göndermemiz, iki gün veya daha fazla beklememiz ve sonra ne yaptığını görmemiz gerekir” dedi.

Bu nedenle, Mayıs ayında başlayan gibi anormallikler ortaya çıktığında, bilim adamlarının ekstra uyanık olmaları gerekiyor.

İlk düzensiz sinyaller, Voyager 1’i uzayda yönlendiren tutum kontrol bilgisayarında bir şeylerin ters gittiğini gösteriyordu. Ancak ekip, bilgisayarın aslında işini yaptığını biliyordu – anten yanlış yöne çevrilmiş olsaydı, Derin Uzay Ağı sinyal gücünde bir düşüş görecekti.

Bu yüzden Dodd bu sorundan çok rahatsız değildi. Yine de, sıralamak hala yüksek bir öncelikti.

Dodd, belki de Voyager 1’in artık korunmadığı yüksek enerjili galaktik kozmik ışınların atomları yarı iletken çiplerinden kopardığını ve elektroniği etkilediğini söyledi. Ya da belki de onlarca yıllık bilgi işlem sistemi, zamanla bozulma nedeniyle arıza yapıyor.

Birkaç ay süren araştırmadan sonra, JPL ekibi bu hafta suçluyu belirledi: Voyager 1’in durum kontrol sistemi, iletim verilerini, verileri karıştıran bozuk bir bilgisayar aracılığıyla göndermeye başladı. Sorun, uzay aracına doğru bilgisayarı kullanmaya geri dönmesi talimatı verilerek çözüldü.

Voyager 1’in ilk başta geçişi neden yaptığı hala bir gizem ve uzay gemisinde başka bir şeyin tam olarak doğru olmadığını öne sürdüğü için çözmeye değer.

Karanlık bir arka plana karşı bir uzay aracının illüstrasyonu

NASA’nın ikiz Voyager uzay araçlarından birini yıldızlararası uzayda gösteren bir çizim.

(NASA / JPL-Caltech)

Bu sorunun önemsiz olduğu ortaya çıksa bile, Dodd ve JPL meslektaşları, kaçınılmaz olan bir görev sonu sorununun farkındalar: güç kaybı. Onları uzak bir derin uzayda hayatta kalma oyunu oynamaya zorlar.

Dodd, “Voyager’daki cihaz gücü ve termal yönetim sistemleri arasında sürekli bir gerilim var” dedi.

Voyager 1’in cihaz ısıtıcıları çok fazla enerji kullanır, bu nedenle 2012’de bilim adamları, iletişim ve diğer kritik sistemler için gücü korumak için bazılarını kapatmaya başladılar. Neyse ki, cihazlar tasarlandıklarından çok daha soğuk koşullarda çalışmasına rağmen veri döndürmeye devam etti.

Açık mavi gömlekli iki kadın koyu gömlekli bir adamın yanında duruyor.

Soldan Suzanne Dodd, Linda Spilker ve Bruce Wagoner, Jet Propulsion Laboratuvarı’ndaki Voyager liderlik ekibidir.

(Myung J. Chun / Los Angeles Times)

Zamanla, misyon bilimciler daha yaratıcı olmak zorunda kaldılar. 2019’da anten yönünü kontrol etmek için son derece ince ayarlar yapan iticileri kapattılar ve bunun yerine tüm sondayı hareket ettirmek için daha enerji verimli uzay aracı navigasyon iticilerini kullandılar.

Dodd, “İleriye dönük daha zor kararlarımız var” dedi. Bireysel bilim araçlarının her seferinde birkaç tane çalıştırarak açılıp kapatılması gerekebilir.

12 milyar mil uzaklıktaki Voyager 2, aynı pil sorunlarıyla karşı karşıya. 2020’de, aynı anda beklenmedik bir şekilde çalışan, güce aç iki sistem tarafından tetiklenen, güvenli bir mekanizma tüm bilim araçlarını kapat birkaç günlüğüne. (Şu anda iyi çalışıyorlar.)

Dodd, uzay aracının bizimle beş yıl daha konuşmaya devam edeceğini umuyor. Görevin 2027’de gerçekleşeceği bir yıldönümünde, “50’sinde o büyük partiyi vermek istiyorum” dedi.

Voyager’ların son hattının kesildiği gün zor bir gün olacak.

JPL gezegen bilimcisi, “Neyin yanlış olduğunu bulmak için elimizden gelen her şeyi deneyeceğiz” dedi. Linda Spiker, Voyager misyonu için proje bilim adamı yardımcısı. “Ama bir noktada, anlamamız gerekecek, tamam, belki bu sefer gerçekten bir şeyler kırıldı.”


Kaynak : https://www.latimes.com/science/story/2022-09-03/jpl-tries-to-keep-voyager-from-hanging-up-on-the-worlds-longest-phone-call

Yorum yapın

SMM Panel PDF Kitap indir