NASA 从 47 年历史的旅行者探测器中榨取更多生命

两艘航天器都只剩下原有功率的三分之二。
This artist concept depicts NASA Voyager 1 spacecraft entering interstellar space. Interstellar space is dominated by the plasma, or ionized gas, that was ejected by the death of nearby giant stars millions of years ago.
这张概念图描绘了 NASA 旅行者 1 号探测器进入星际空间。星际空间主要由数百万年前巨星死亡时喷射出的等离子体(即电离气体)主导。 图片来源:NASA / JPL-Caltech

旅行者 1 号和 2 号 每天都在继续创造历史,它们在向深空深处进发的同时,仍在向地球传输数据。但总有一天,它们将只能做到不断地拉开距离。总有一天,这两艘 47 岁的航天器上的电池终将耗尽,使这些科学探测器成为它们自身在星际空间的纪念碑。

然而,NASA 尚未准备好说再见,并正在采取措施让这对探测器尽可能地延长寿命。3 月 5 日,南加州喷气推进实验室的旅行者号任务工程师确认,他们已经关闭了旅行者 1 号的宇宙射线子系统实验。NASA 计划于 3 月 24 日为旅行者 2 号的低能带电粒子仪器执行同样的操作。旅行者号项目经理 Suzanne Dodd 解释说,关闭每个项目对这两台机器来说都是生死攸关的事情。

“电力正在耗尽,”Dodd 在一份声明中说。“如果我们现在不关闭每艘旅行者号上的一个仪器,它们可能只剩下几个月的时间就有电,之后我们就不得不宣布‘任务结束’。”

两艘旅行者号于 1977 年发射,都装有相同的 10 个仪器阵列,旨在收集大量前所未有的宇宙信息。每艘探测器都由三个放射性同位素热电发电机 (RTG) 提供动力,这些发电机由衰变的钚-238 提供燃料。RTG 阵列在最初发射时为旅行者 1 号和 2 号提供了约 470 瓦特、30 伏特的功率。鉴于钚的半衰期为 87.74 年,它们现在的运行功率约为其原始功率的三分之二。

此后,NASA 关闭了每艘航天器上的大部分仪器——有些是在 20 世纪 80 年代的行星飞掠任务完成后关闭的,有些则在 2024 年 10 月才最近关闭。例如,旅行者 1 号最近的一次停用结束了其对宇宙辐射的数十年研究。多年来,宇宙射线子系统的三望远镜阵列观察了质子和其他深空能量的波动,并对确定旅行者 1 号何时何地退出日球层起到了关键作用。

旅行者 2 号即将实施的省电措施涉及其低能带电粒子仪器,该仪器旨在测量离子、电子和其他宇宙力。宇宙射线子系统和低能带电粒子仪器都依赖一个 360 度旋转平台,该平台由一个 15.7 瓦的脉冲电机每 192 秒驱动一次。尽管该电机最初的测试寿命足以使其一直工作到 1980 年 8 月旅行者 2 号到达土星,但在 3 月 24 日停用时,该电机将已完成超过 850 万步。

尽管最近出现了 技术故障 和日益减少的能源储备,旅行者 1 号和 2 号尚未走到尽头。任务工程师计划继续监督旅行者 1 号的低能带电粒子仪器,以及其磁力计和等离子体波子系统。旅行者 2 号的磁场和等离子体波设备在可预见的未来也将继续运行,而其宇宙射线子系统将于 2026 年退役。如果一切按计划进行,两艘航天器将至少从一个仪器上继续发送数据,直到 2030 年代的某个时候。

“自发射以来,旅行者号一直是深空摇滚明星,我们希望尽可能长时间地保持这种状态,”Dodd 说。

 

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