NASA JPL ottimizza Voyager 1 e 2: interventi cruciali per la missione nello spazio interstellare
I due interventi hanno dimostrato la dedizione e l'ingegno degli ingegneri del JPL nel mantenere operative le sonde Voyager 1 e 2.
Gli ingegneri del NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL) hanno recentemente effettuato due nuovi interventi sulle sonde interstellari Voyager 1 e 2, lanciate nell’estate del 1977. Questi interventi hanno lo scopo di ottimizzare il funzionamento delle sonde e di prolungarne la loro vita operativa, continuando a consentire comunicazioni e trasmissioni di dati dalla vastità dello spazio interstellare. Questi due veicoli spaziali, lanciati con l’obiettivo di esplorare i confini del nostro sistema solare e oltre, rappresentano un’incredibile testimonianza della durata e della resilienza delle tecnologie spaziali.
Il primo intervento si è concentrato sull’accumulo di idrazina nei propulsori delle sonde. Per mantenere costanti le comunicazioni con la Terra e per regolare il loro orientamento nello spazio, le sonde Voyager 1 e 2 possono ruotare su tre assi grazie a 12 dei 16 piccoli propulsori distribuiti intorno al loro corpo centrale. Il propellente utilizzato per generare la spinta necessaria è l’idrazina (N₂H₄), contenuta in un serbatoio sferico di 71 cm di diametro, che al momento del lancio conteneva 104 kg di idrazina. Durante le numerose accensioni dei propulsori avvenute nei primi 46 anni di missione, si è verificato un accumulo di idrazina residua negli iniettori. Questo accumulo ha ridotto l’efficienza dei propulsori nel mantenere l’assetto delle sonde, creando la necessità di un intervento correttivo.
Negli ultimi due mesi, il team di ingegneri ha inviato una serie di nuovi comandi al computer HYPACE (Hybrid Programmable Attitude Control Electronics), che è responsabile del controllo dell’assetto delle sonde. Questi comandi consentono alle sonde di ruotare fino a 1° d’arco oltre l’assetto desiderato su tutti e tre gli assi. Questo significa che le sonde possono tollerare una maggiore variazione nell’assetto senza richiedere accensioni dei propulsori così frequenti e prolungate come in passato. Questo approccio ridurrà la frequenza delle accensioni e, allo stesso tempo, estenderà la durata operativa complessiva delle sonde. Tuttavia, va notato che questa divergenza dall’assetto ottimale comporterà la perdita di alcune informazioni, ma tale perdita è compensata dal prolungamento dell’operatività delle sonde.
Secondo gli ingegneri del JPL, questa precauzione garantirà che l’intasamento completo degli iniettori non si verifichi nei prossimi 5 anni. Inoltre, con ulteriori interventi definiti “creativi”, l’efficacia dei propulsori potrà essere prolungata ulteriormente, assicurando che le sonde Voyager possano continuare a operare e a inviare dati preziosi per un periodo più lungo.
Il secondo intervento è stato una risposta a un problema di dati telemetrici confusi inviati da Voyager 1 nella primavera del 2022. Nonostante la sonda funzionasse normalmente, i dati riguardanti il sistema AACS (Attitude Articulation and Control System) sembravano generati casualmente e non riflettevano lo stato effettivo del sistema. La causa del problema è stata individuata: l’AACS aveva iniziato a inviare dati attraverso un computer di bordo che da anni aveva smesso di funzionare. Questo aveva alterato tutte le informazioni trasmesse e aveva generato dati incomprensibili. Per prevenire ulteriori problemi simili, il team di ingegneri ha sviluppato una patch che è stata successivamente inviata a entrambe le sonde.
La patch agisce come una sorta di polizza assicurativa che garantisce la prevenzione di futuri malfunzionamenti simili. È stata inviata per prima a Voyager 2 il 20 ottobre e, successivamente, il 28 ottobre, è stato inviato un comando di controllo per verificarne il corretto funzionamento su entrambe le sonde. Questo intervento è fondamentale per garantire che problemi simili non si ripetano e che le sonde possano continuare a inviare dati telemetrici precisi e affidabili.
Suzanne Dodd, il responsabile del programma Voyager presso il JPL, ha sottolineato l’importanza di questi interventi e ha affermato che la patch è come una polizza assicurativa che proteggerà le sonde da futuri problemi. Queste due sonde sono unici e preziosi testimoni del nostro progresso nello spazio interstellare. Sono le uniche sonde che abbiano mai operato in questo ambiente così remoto e i dati che inviano sono di inestimabile valore per la conoscenza dell’universo.
Voyager 1 e 2 sono state lanciate nel 1977 con l’obiettivo di esplorare i confini del sistema solare e di studiare i pianeti esterni. Nel corso dei decenni, queste sonde hanno superato ogni aspettativa, continuando a operare anche quando erano ormai fuori dal sistema solare e intraprendendo una missione storica nello spazio interstellare. I dati raccolti da queste sonde hanno contribuito in modo significativo alla nostra comprensione dell’universo e dei confini del sistema solare.
L’intervento sull’accumulo di idrazina nei propulsori è stato un passo importante per garantire che le sonde possano continuare a regolare il loro assetto e a comunicare con la Terra in modo affidabile. Le modifiche apportate al software consentono alle sonde di tollerare una variazione maggiore nell’assetto, riducendo al contempo la frequenza e la durata delle accensioni dei propulsori. Questo prolungherà notevolmente la vita operativa delle sonde, garantendo che possano continuare a inviare dati preziosi per un periodo più lungo.
Il secondo intervento, ovvero l’invio della patch per correggere il problema dei dati telemetrici confusi, è altrettanto cruciale. Questo problema ha messo in evidenza la necessità di garantire che le sonde continuino a inviare dati accurati e affidabili. La patch è stata progettata per prevenire il ripetersi di situazioni simili in futuro, garantendo che le sonde possano continuare a svolgere il loro ruolo nella raccolta di dati scientifici nello spazio interstellare.
