Два космических корабля «Вояджер» летают в космосе с 1977 года, питаясь разлагающимися кусками плутония, которые с каждым годом производят все меньше и меньше энергии. Из-за меньшего количества доступной электроэнергии НАСА решило прекратить один эксперимент на «Вояджере-2», приборе для исследования плазмы. Это устройство измеряет количество и направление ионизированных частиц, проходящих через космический корабль. Хотя у «Вояджера-2» по-прежнему достаточно электричества для поддержки четырех других рабочих инструментов, к 2030-м годам его количество, скорее всего, сократится до одного.
В НАСА заявили, что за последние несколько лет инженеры миссии предприняли шаги, чтобы как можно дольше избегать отключения каких-либо научных инструментов, поскольку научные данные, собранные двумя зондами «Вояджер», уникальны. Будучи первым космическим кораблем, достигшим межзвездного пространства — региона за пределами гелиосферы — в настоящее время это наш единственный шанс изучить этот регион. Однако в последние годы этот конкретный инструмент собирал ограниченные данные из-за его ориентации относительно направления движения плазмы в межзвездном пространстве.
47-летний «Вояджер-2» движется со скоростью около 15 км/сек (35 000 миль в час) и в настоящее время находится на расстоянии более 20,5 миллиардов км (12,8 миллиардов миль) от Земли. Четыре оставшихся научных инструмента изучают регион за пределами нашей гелиосферы и включают в себя магнитометр для изучения межпланетного магнитного поля, прибор для измерения заряженных частиц, который измеряет распределение ионов и электронов, систему космических лучей, которая определяет происхождение межзвездных космических лучей, и детектор плазменных волн.
Гранд-тур
Оба «Вояджера» были запущены в 1977 году (август и сентябрь), и их разные траектории были разработаны с учетом редкого геометрического расположения внешних планет в конце 1970-х и 1980-х годов, что позволило совершить путешествие по четырем планетам в течение минимум топливо и время полета. Положения этих планет, которые происходят примерно раз в 175 лет, привели «Вояджера-2» (который запустился первым) мимо газовых гигантов Юпитера и Сатурна, а затем его траектория полета позволила встретиться с ледяными гигантами Ураном и Нептуном. Это единственный космический корабль, посетивший одну из планет-ледяных гигантов.
«Вояджер-1» пролетел мимо Юпитера, Сатурна и крупнейшего спутника Сатурна Титана. Оба космических корабля сделали невероятные открытия на далеких планетах, а поразительные изображения, отправленные обратно на Землю, открыли совершенно новый взгляд на внешнюю Солнечную систему.
Сейчас они находятся на этапе межзвездной миссии «Вояджер», где их данные помогли охарактеризовать и изучить регионы и границы внешней гелиосферы, а теперь исследуют межзвездную среду. «Вояджер-1» пересек гелиопаузу и вошел в межзвездное пространство 25 августа 2012 года. «Вояджер-2» вошел в межзвездное пространство 5 ноября 2018 года на расстоянии 119,7 а.е. Оба общаются с Землей через сеть дальнего космоса. Требуется почти день, чтобы односторонняя связь достигла каждого космического корабля, и еще день, чтобы данные были отправлены обратно на Землю.
Убывающая мощь
Каждый «Вояджер-2» питается от трех радиоизотопных термоэлектрических генераторов (РТГ) мощностью в несколько сотен ватт. При запуске каждый ритэг обеспечивал достаточно тепла для выработки примерно 157 ватт электроэнергии, поэтому в совокупности ритэги снабжали космический корабль 470 ватт при запуске, а их мощность уменьшается вдвое каждые 87,7 лет. Предполагалось, что они позволят продолжать работу как минимум до 2020 года, но по-прежнему обеспечивают достаточно энергии для сбора некоторых данных и связи. По оценкам НАСА, они теряют около 4 Вт энергии каждый год.
После того, как «Вояджеры-близнецы» завершили исследование планет-гигантов в 1980-х годах, команда миссии отключила несколько научных инструментов, которые не будут использоваться для изучения межзвездного пространства. Еще несколько лет назад это давало космическому кораблю дополнительную мощность. С тех пор команда отключила все бортовые системы, не необходимые для поддержания работоспособности зондов, включая некоторые обогреватели. Чтобы отложить необходимость отключения другого научного прибора, они также скорректировали способ контроля напряжения «Вояджера-2».
Устройство, которое недавно было выключено, прибор для науки о плазме, измерило количество плазмы (электрически заряженных атомов) и направление ее движения. В 2018 году прибор для исследования плазмы помог определить, что «Вояджер-2» покинул гелиосферу. Внутри гелиосферы частицы Солнца текут наружу, от нашей родительской звезды. Поскольку гелиосфера движется через межзвездное пространство, плазма течет почти в противоположном направлении от солнечных частиц.
Когда «Вояджер-2» покинул гелиосферу, поток плазмы в прибор резко упал. Совсем недавно инструмент использовался только один раз в три месяца, когда космический корабль совершал поворот на 360 градусов вокруг оси, направленной к Солнцу. Это ограниченное использование повлияло на решение миссии отключить этот инструмент раньше других.
НАСА сообщило, что тот же прибор для исследования плазмы на «Вояджере-1» перестал работать в 1980 году и был отключен в 2007 году в целях экономии энергии.
