في 24 فبراير، تم إغلاق نظام استشعار الإشعاع على متن فوييجر 1، وفي 24 مارس، سيتم إغلاق نفس النظام على متن فوييجر 2.
وكجزء من جهود الحفاظ على الطاقة وإدارة الموارد، قام مهندسو ناسا في مختبر الدفع النفاث في جنوب كاليفورنيا بإيقاف تشغيل نظام استشعار الأشعة الكونية الخاص بمركبة الفضاء فوييجر 1 في 25 فبراير. وبالإضافة إلى ذلك، من المقرر إيقاف تشغيل أداة قياس الجسيمات المشحونة منخفضة الطاقة على متن مركبة الفضاء فوييجر 2 في 24 مارس/آذار. إن مركبتي الفضاء فوييجر، اللتين تم إطلاقهما في عام 1977، تعملان حالياً في الفضاء بين النجوم - وهما أقدم الأجسام التي تم الوصول إليها في هذا النظام، وتستفيدان من الطاقة الكهربائية المستمدة من الحرارة المتحللة للبلوتونيوم.
إدارة الموارد الكهربائية وإطالة عمر المهمة
وكجزء من الجهود المبذولة لإدارة النظام الكهربائي المتناقص للمركبة الفضائية، تخطط ناسا لتشغيل ثلاثة فقط من الأدوات العلمية الأصلية العشرة على كل مركبة فضائية في المستقبل. وتهدف القيادة التكنولوجية للمهمة إلى تمديد عمليات المركبة الفضائية حتى ثلاثينيات القرن الحادي والعشرين، من خلال إغلاق جهاز آخر على كل مركبة فضائية في العام المقبل، من أجل الحفاظ على الطاقة الكهربائية الحرجة ومنع التوقف غير القابل للإصلاح للنشاط العلمي.
قالت سوزان داد، مديرة مشروع فوييجر في مختبر الدفع النفاث: "أصبحت مركبة فوييجر نجمًا في أعماق الفضاء منذ إطلاقها، ونهدف إلى مواصلة عملياتها لأطول فترة ممكنة. لكن الطاقة الكهربائية آخذة في التناقص، لذا إذا لم نتخذ هذه الخطوات، فقد نضطر إلى إعلان انتهاء المهمة خلال أشهر".
تفاصيل الأجهزة والتكنولوجيا المستخدمة
احتوت مركبة الفضاء فوييجر 1 على نظام استشعار للإشعاع الكوني يشمل ثلاثة تلسكوبات، والتي جمعت بيانات مهمة حول الإشعاع من مجرة درب التبانة والشمس. ساعدت هذه البيانات الفريق العلمي في تحديد الوقت والمكان الدقيقين لخروج فوييجر 1 من الغلاف الشمسي. على متن فوييجر 2، يركز الجهاز، المصمم للإغلاق مرة واحدة، على قياس الجسيمات المشحونة منخفضة الطاقة - والتي تتكون من نظامين فرعيين: تلسكوب الجسيمات وتقنية تحليل جسيمات المجال المغناطيسي. يستخدم كلا النظامين منصة دوارة، يتم تشغيلها بواسطة محرك متدرج، والذي يوفر نبضة كهربائية تبلغ قوتها حوالي 15.7 وات كل 192 ثانية. قبل إيقاف تشغيل الجهاز، من المتوقع أن يكمل المحرك أكثر من 8.5 مليون دورة، وهو ما يشير إلى أدائه العالي طوال المهمة.
التحديات الكهربائية والحفاظ على الطاقة في الفضاء
تعتمد المركبة الفضائية فوييجر على نظام طاقة يعمل بالنظائر المشعة والذي يولد الكهرباء من الحرارة الناتجة عن تحلل البلوتونيوم. على مر السنين، تفقد كلتا المركبتين الفضائيتين حوالي 4 واط كل عام - وهو انخفاض تدريجي يتطلب من مهندسي ناسا اتخاذ تدابير ذكية لتوفير الطاقة. ولتحقيق هذه الغاية، سيتم الحفاظ على الاستمرارية العلمية مع إطالة عمر المهمة قدر الإمكان، من خلال إيقاف تشغيل الأدوات غير الضرورية للحفاظ على البيانات الفريدة للغلاف الشمسي والفضاء بين النجوم.
الأهمية العلمية والهندسية للمهمة
وبالإضافة إلى مواصلة جمع البيانات الفريدة من الفضاء بين النجوم، تعد هذه المهمة شهادة على التميز الهندسي الذي تحقق منذ ما يقرب من 50 عامًا. إن بيانات المركبة الفضائية لا تعزز فهمنا للبيئة الفيزيائية الفلكية فحسب، بل تشكل أيضًا أساسًا للبحث في مجالات الفيزياء الشمسية والفضاء بين النجوم. ويقول باتريك كوهن، عالم برنامج فوييجر في مقر وكالة ناسا في واشنطن: "إن كل قطعة إضافية من البيانات التي نتمكن من جمعها من الفضاء بين النجوم هي مقياس لنجاح وابتكار المهمة".
مع وجود خطة دقيقة للحفاظ على الطاقة، يتوقع مهندسو ناسا أن تستمر مركبة الفضاء فوييجر في تشغيل أداة علمية واحدة على الأقل حتى ثلاثينيات القرن الحادي والعشرين - وهو ما قد يستمر في إثراء فهمنا للمنطقة خارج الغلاف الشمسي. وتزيد المسافة الشاسعة التي تقطعها المركبة الفضائية - فوييجر 2030 تبعد عنا أكثر من 1 مليار ميل، وفوييجر 15 على بعد أكثر من 2 مليار ميل - من تحدي الاتصالات، حيث يستغرق نقل الإشارة أكثر من 13 ساعة بالنسبة لفوييجر 23 و1 ساعة بالنسبة لفوييجر 19.5.
وتختتم ليندا سبيلكر، عالمة فوييجر في مختبر الدفع النفاث، قائلة: "في كل دقيقة، تستكشف المركبات الفضائية منطقة لم تصل إليها أي مركبة فضائية من قبل - وكل هذا، على الرغم من أن اليوم قد يكون اليوم الأخير".
من خلال إيقاف تشغيل الأجهزة العلمية غير الضرورية عمدًا، يقوم مخططو مهمة فوييجر بخطوة ذكية للحفاظ على الموارد الكهربائية في مهام الفضاء بين النجوم. وستسمح لنا هذه الخطوة بمواصلة جمع البيانات الفريدة والمساهمة في فهمنا للبيئة الفضائية خارج الغلاف الشمسي، مع تمديد عمر المهمة إلى ثلاثينيات القرن الحادي والعشرين، وستكون بمثابة شهادة على التميز الهندسي والعلمي لوكالة ناسا.
مهمة فوييجر على موقع ناسا العلمي
برنامج فوييجر على موقع مختبر الدفع النفاث التابع لوكالة ناسا
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
تعليقات 2
وهذا لا يتعارض مع ضرورة استنفاد كل ما هو ممكن بالنسبة للمركبات الفضائية التي تطير خارج النظام الشمسي. إن الاستثمار فيها لا يكاد يذكر.
لقد حان الوقت لناسا لإرسال عدة مركبات فضائية تعتمد على التكنولوجيا الحالية، والتي ستبحث، من بين أمور أخرى، عن مصادر المياه على سطح القمر، ومجهزة بأنظمة مزدوجة، ومحركات نووية، ونظام يتضمن الفيديو والصوت ومسبارات البحث، فضلاً عن تلسكوب متطور يمكنه إرسال صور من الفضاء خارج النظام الشمسي.