تقوم وكالة الفضاء بإلغاء تنشيط معدات مسبار Voyager 1 الجديدة لتوفير البطارية

قامت وكالة الفضاء الأمريكية الشمالية بإلغاء تنشيط أداة علمية أخرى على المسبار الفضائي فوييجر 1. يؤثر هذا الإجراء بشكل مباشر على معدات قياس الجسيمات المشحونة منخفضة الطاقة. الهدف الرئيسي للمناورة هو توفير الطاقة الكهربائية المتبقية في المركبة الفضائية. ويسافر المسبار حاليًا عبر الفضاء بين النجوم في منطقة لم يتم استكشافها من قبل. تم إيقاف تشغيل الجهاز بنجاح من خلال الأوامر المرسلة من الأرض بعد التحليل الدقيق من قبل الفريق الفني.

يعكس الإغلاق حقيقة شيخوخة المهمة التي بدأت في السبعينيات. تفقد إمدادات الطاقة النووية للهيكل كفاءتها مع كل عام من التشغيل المستمر. يحتاج المهندسون إلى اختيار الأنظمة التي سيستمرون في تشغيلها لإطالة عمر المشروع التاريخي. ويضمن القرار بقاء الاتصالات الأساسية مع كوكبنا نشطة لسنوات قادمة. تستمر البيانات التي يتم جمعها على حافة النظام الشمسي في الوصول إلى مراكز الأبحاث ليقوم العلماء بتحليلها.

المسافة القصوى والمعدات المتبقية

تبعد فوييجر 1 حوالي 25.4 مليار كيلومتر عن كوكبنا. يتطلب التواصل مع الهيكل صبرًا شديدًا من مشغلي الرحلات الجوية. وتستغرق إشارة الراديو عشرات الساعات للانتقال من الأرض إلى المسبار في الفضاء السحيق. يتطلب إرجاع التأكيد نفس وقت الانتظار تمامًا في مركز التحكم. وانتظر الفريق الفني بفارغ الصبر تأكيد الإغلاق الناجح للجهاز العلمي.

أصبح السيناريو التشغيلي للمركبة الفضائية مقيدًا تمامًا على مر العقود. لا يزال هناك أداتان علميتان فقط قيد التشغيل اليوم على متن الهيكل. يستمر النظام الفرعي لموجة البلازما في تسجيل معلومات قيمة من البيئة الكونية. يظل مقياس المغناطيسية نشطًا أيضًا في جمع البيانات المغناطيسية في المنطقة. ويمثل الجهازان كامل قدرة المراقبة الحالية للمهمة الرائدة.

يُظهر وضع المسبار الشقيق أوجه تشابه واختلافات تشغيلية صغيرة في السيناريو الحالي. تسافر فوييجر 2 مسافة 21.35 مليار كيلومتر من الأرض. تم بالفعل إلغاء تنشيط معدات قياس الجسيمات المشحونة منخفضة الطاقة لهذه الوحدة الثانية في مارس 2025. ولا يزال لدى Voyager 2 ثلاثة أدوات علمية تعمل بكامل طاقتها. لقد تجاوز كلا الهيكلين بالفعل الغلاف الشمسي ويتنقلان في مناطق كونية لم تستكشفها البشرية تمامًا.

اضمحلال مصدر الطاقة النووية

يعتمد تشغيل المجسات على نظام طاقة يعتمد على المواد المشعة. تستخدم المولدات الكهربائية الحرارية للنظائر المشعة البلوتونيوم 238 كوقود رئيسي للتشغيل. يؤدي التحلل الطبيعي لهذا العنصر إلى توليد حرارة ثابتة داخل الحجرة الرئيسية. يتم بعد ذلك تحويل الحرارة إلى كهرباء لتشغيل أجهزة الكمبيوتر والسخانات الداخلية. العملية الجسدية لها قيود جوهرية وتفقد قوتها بمرور الوقت.

إن فقدان القدرة على توليد الطاقة أمر مستمر ولا مفر منه تمامًا. تفقد المولدات جزءًا من طاقتها الكهربائية كل عام تقضيه في الفضاء. تنخفض التدفئة الداخلية أيضًا مع التخفيض الكبير في الطاقة المتاحة. ويهدد البرد الشديد في الفضاء السحيق بتجميد سوائل المركبة الفضائية ومكوناتها الإلكترونية الحيوية. يعمل إيقاف تشغيل الأدوات على وجه التحديد على إعادة توجيه الطاقة إلى سخانات البقاء الأساسية.

أصبحت إدارة الطاقة النشاط الأساسي لفريق مراقبة المهمة. يقوم المهندسون باستمرار بتحليل استهلاك كل دائرة مركبة فضائية قبل اتخاذ أي إجراء. إن اختيار الأداة التي سيتم إيقاف تشغيلها ينطوي على مناقشات مستفيضة حول القيمة العلمية للبيانات. قدمت معدات الجسيمات منخفضة الطاقة معلومات مهمة حول بنية الفضاء بين النجوم. يمثل إلغاء تنشيطه نهاية حقبة معينة من جمع البيانات حول الإشعاع الكوني.

المواصفات الفنية ومعالم المهمة

تنبأ التصميم الأصلي للمسابير بعمر مفيد قصير للغاية مقارنة بالواقع الحالي. تم الإطلاق في عام 1977 بأهداف محددة جيدًا من قبل العلماء. كان من المفترض أن تستمر المهمة الأساسية لمدة خمس سنوات فقط في فراغ الفضاء. كان التركيز الأولي على استكشاف الكواكب الغازية العملاقة في نظامنا الشمسي. أدى النجاح المطول إلى تغيير نطاق المشروع الفضائي بالكامل.

Leia Também

يكتشف روفر كيوريوسيتي جزيئات عضوية معقدة داخل فوهة المريخ

تكشف الأبحاث أن استخدام فيتامين د يزيد من فعالية العلاج الكيميائي ضد سرطان الثدي

يُظهر السراب الكوني انفجار النجم خمس مرات ويساعد في قياس سرعة الكون

• يعمل مسبار فوييجر 1 على مسافة 25.4 مليار كيلومتر باستخدام أداتين نشطتين.
• تم وضع مسبار فوييجر 2 على بعد 21.35 مليار كيلومتر مع ثلاثة أجهزة قيد التشغيل.
• تم إلغاء تنشيط معدات قياس الجسيمات المشحونة منخفضة الطاقة تمامًا.
• التخطيط الأولي لخمس سنوات من استكشاف الفضاء بين عامي 1977 و1982.
• تشغيل متواصل يتجاوز ثمانية وأربعين عاماً من النشاط المتواصل.

سمح توقيت الإطلاق بشحن حمولة تكنولوجية كبيرة في ذلك الوقت. انطلق كل مسبار من الأرض حاملاً في بنيته عشر أدوات علمية مختلفة. وتضمنت الترسانة التكنولوجية كاميرات عالية الدقة وأجهزة قياس الطيف المختلفة لتحليل الغلاف الجوي. بدأ التعطيل التدريجي لهذه المعدات بعد وقت قصير من المرور عبر الكواكب الأخيرة في خط سير الرحلة. لقد كان توفير الطاقة بالفعل مصدر قلق كامن في الثمانينيات والتسعينيات.

استراتيجيات البرمجيات واستعادة البيانات

يقوم الفريق الفني بتطوير أساليب إبداعية لمعالجة القيود الشديدة على الأجهزة. يقوم المهندسون بتحليل الكود الأصلي لأجهزة الكمبيوتر الموجودة على متن الطائرة بحثًا عن حلول مبتكرة. تحتوي الذاكرة المركزية للمسبار على تعليمات تمت برمجتها منذ ما يقرب من نصف قرن من قبل مبتكري المشروع. يتيح لك الفهم العميق لهذا البرنامج القديم تحسين أداء الأنظمة الحالية. تتطلب قراءة الكود معرفة لغات البرمجة التي نادراً ما تستخدم هذه الأيام.

أدى العمل مع البرنامج إلى إنشاء خطة داخلية تركز على الحفاظ على الذاكرة المركزية. تتضمن الإستراتيجية التلاعب المباشر بالبيانات لتجاوز الأعطال المادية في دوائر الشيخوخة. يمكن للفنيين عزل القطاعات التالفة من أجهزة الكمبيوتر وإعادة توجيه المهام إلى المناطق الصحية. تتطلب العملية إرسال تحديثات البرامج عبر اتساع الفضاء السحيق. تمثل إعادة كتابة التعليمات البرمجية على بعد مليارات الكيلومترات إنجازًا تقنيًا معقدًا للغاية.

هناك إمكانية فنية لإعادة تنشيط بعض المكونات المحددة في المستقبل. يؤدي إيقاف التشغيل الحالي إلى قطع طاقة التشغيل المستمرة لأداة الجسيمات. يقوم المهندسون بتقييم ما إذا كان من الممكن إجراء دورات إعادة إغلاق قصيرة في سيناريو مستقبلي. وستعتمد المناورة على فائض مؤقت من الطاقة في النظام الرئيسي للمركبة الفضائية. تظل الأولوية المطلقة هي الحفاظ على الاتصال الأساسي مع هوائيات الأرض.

الرحلة التاريخية عبر النظام الشمسي

أعاد النص الأولي للمركبتين الفضائيتين كتابة كتب علم الفلك الحديثة. تم حساب المسار بدقة للاستفادة من محاذاة الكواكب النادرة للغاية. كانت جاذبية كل كوكب تمت زيارته بمثابة مقلاع كوني للمسابير. أدى سحب الجاذبية إلى تسريع الهياكل نحو الهدف التالي للرحلة. وقد وفرت هذه التقنية سنوات من السفر وأطنانًا من الوقود الذي كان من المستحيل حمله.

بدأ الاستكشاف بأكبر الأجرام السماوية في منطقتنا الفضائية. التقطت المجسات صورًا لم تُعرض من قبل لعواصف المشتري وحلقات زحل المعقدة. شرعت فوييجر 2 في مواجهات تاريخية مع عمالقة الجليد أورانوس ونبتون. وكشفت البيانات عن أقمار نشطة وبراكين خارج كوكب الأرض وأجواء كثيفة. كانت نهاية هذه المرحلة الكوكبية بمثابة بداية الرحلة الطويلة نحو الفضاء بين النجوم.

يمثل عبور حدود النظام الشمسي آخر معلم جغرافي رئيسي للمهمة. يعمل الغلاف الشمسي كفقاعة واقية غير مرئية تنتجها الرياح الشمسية. اكتشفت المجسات التغير المفاجئ في كثافة الجسيمات عند عبور هذه الحدود المغناطيسية. وتبين أن البيئة الخارجية يهيمن عليها الإشعاع الكوني القادم من النجوم الأخرى في المجرة. تستمر أجهزة الإرسال الراديوية في إرسال تسجيلات لهذه البيئة غير المضيافة في نبضات طاقة ضعيفة تعبر الفراغ إلى أجهزة الاستقبال الأرضية.