Die Voyager der NASA wird mit einer neuen Energiestrategie mehr Wissenschaft betreiben

Der Plan wird die wissenschaftlichen Instrumente von Voyager 2 einige Jahre länger als bisher erwartet am Laufen halten und so mehr Entdeckungen aus dem interstellaren Raum ermöglichen.

Die 1977 gestartete Raumsonde Voyager 2 ist mehr als 12 Milliarden Meilen (20 Milliarden Kilometer) von der Erde entfernt und verwendet fünf wissenschaftliche Instrumente, um den interstellaren Raum zu untersuchen. Um diese Instrumente trotz schwindender Stromversorgung am Laufen zu halten, begann das alternde Raumschiff, einen kleinen Reservestromspeicher zu verwenden, der als Teil eines Sicherheitsmechanismus an Bord vorgesehen war. Der Schritt würde es der Mission ermöglichen, die Schließung eines wissenschaftlichen Instruments bis 2026 statt in diesem Jahr zu verschieben.

Voyager 2 und sein Zwilling Voyager 1 sind die einzigen beiden Raumfahrzeuge, die außerhalb der Heliosphäre operieren, der schützenden Blase aus Partikeln und Magnetfeldern, die von der Sonne erzeugt werden. Die Sonden helfen Wissenschaftlern bei der Beantwortung von Fragen zur Form und Rolle der Heliosphäre beim Schutz der Erde vor energiereichen Teilchen und anderer Strahlung in der interstellaren Umgebung.

sagte Linda Spilker, Voyager-Projektwissenschaftlerin am Jet Propulsion Laboratory der NASA in Südkalifornien, das die Mission für die NASA leitet.

Kraft für die Sonden

Beide Voyager-Sonden versorgen sich selbst mit radioisotopen thermoelektrischen Generatoren (RTGs), die Wärme aus zerfallendem Plutonium in Elektrizität umwandeln. Durch den kontinuierlichen Zerfallsprozess produziert der Generator jedes Jahr etwas weniger Energie. Bisher hat die geringe Stromversorgung die wissenschaftlichen Ergebnisse der Mission nicht beeinträchtigt, aber um den Verlust auszugleichen, haben die Ingenieure Heizungen und andere Systeme abgeschaltet, die nicht unbedingt erforderlich sind, um das Raumschiff in der Luft zu halten.

Nachdem diese Optionen auf Voyager 2 nun erschöpft waren, stand eines der fünf wissenschaftlichen Instrumente des Raumfahrzeugs als nächstes auf ihrer Liste. (Voyager 1 betreibt aufgrund eines Instrumentenausfalls zu Beginn der Mission ein kleineres wissenschaftliches Instrument als sein Zwilling. Daher wird eine Entscheidung über das Abschalten eines Instruments auf Voyager 1 erst irgendwann im nächsten Jahr getroffen.)

Auf der Suche nach einer Möglichkeit, das Abschalten eines wissenschaftlichen Instruments auf Voyager 2 zu vermeiden, untersuchte das Team einen Sicherheitsmechanismus, der die Instrumente schützen sollte, falls sich die Spannung des Raumfahrzeugs – der Stromfluss – dramatisch ändern sollte. Da Spannungsschwankungen Instrumente beschädigen können, ist Voyager mit einem Spannungsregler ausgestattet, der in einem solchen Fall einen Backup-Schaltkreis auslöst. Die Schaltung kann auf eine kleine Menge Strom aus dem dafür vorgesehenen RTG zugreifen. Anstatt diese Energie aufrechtzuerhalten, wird die Mission sie nun nutzen, um wissenschaftliche Instrumente am Laufen zu halten.

Obwohl die elektrische Spannung des Raumfahrzeugs dadurch nicht streng reguliert wird, bleiben die elektrischen Systeme an beiden Sonden selbst nach mehr als 45 Jahren im Flug relativ stabil, wodurch die Notwendigkeit eines Sicherheitsnetzes reduziert wird. Das Engineering-Team ist auch in der Lage, die Spannung zu überwachen und zu reagieren, wenn sie zu stark schwankt. Wenn die neue Methode für Voyager 2 gut funktioniert, kann das Team sie auch auf Voyager 1 anwenden.

sagte Susan Dodd, Voyager-Projektmanagerin bei JPL. „Wir beobachten das Raumschiff seit einigen Wochen und dieser neue Ansatz scheint zu funktionieren.“

Die Voyager-Mission sollte ursprünglich nur vier Jahre dauern und beide Sonden an Saturn und Jupiter vorbei schicken. Die NASA verlängerte die Mission, damit Voyager 2 Neptun und Uranus besuchen konnte; Es bleibt das einzige Raumschiff, das jemals Eisriesen begegnet ist. 1990 verlängerte die NASA die Mission erneut, diesmal mit dem Ziel, die Sonden aus der Heliosphäre zu schicken. Voyager 1 erreichte 2012 das Limit, während Voyager 2 (langsamer und in eine andere Richtung als sein Zwilling reisend) 2018 erreichte.