NASA关闭旅行者1号仪器以应对深空生存挑战

天文online
05-13 22:28 来自北京

49年传奇使命:旅行者1号在深空的最后坚守

——人类最远的信使,正以微弱心跳叩击星际边界

旅行者1号艺术家插图|来源:加州理工学院 / 美国国家航空航天局喷气推进实验室

旅行者1号正在失去动力,美国国家航空航天局已关闭一台使用了数十年的仪器以维持其运行。这一牺牲可能有助于该航天器继续探索星际空间更长一段时间。

🌟 一台有49年历史的仪器沉寂了

LECP自旅行者1号发射以来几乎没有中断地运行着。它测量来自太阳系和更广阔星系的低能带电粒子,如离子、电子和宇宙射线。长期以来,它提供了关于星际介质的重要数据,包括识别日球层外的压力波和粒子密度变化。旅行者1号和旅行者2号是目前唯一能收集这类信息的足够遥远的航天器。

⚠️ 在深空飞行数十年后的电力损耗

像它的孪生兄弟旅行者2号一样,旅行者1号依赖放射性同位素热电机,该装置将钚衰变产生的热量转化为电能。每艘航天器每年大约损失4瓦电力。在太空运行多年后,可用能源已变得极其有限。工程师们必须通过关闭加热器和仪器来小心减少电力消耗,同时确保航天器保持足够的温度以防止燃料管路冻结。

在一次计划中的翻滚机动期间,旅行者1号遭遇了意外的功率下降。工程师们意识到,任何进一步的功率下降都可能激活航天器的欠压故障保护系统。该安全系统会自动关闭组件以保护探测器,这需要复杂的恢复工作,且存在额外风险。

🔧 团队选择在那种情况发生之前采取行动

虽然关闭科学仪器并非任何人的首选,但这是目前可用的最佳选择,喷气推进实验室(JPL)的旅行者号任务经理卡里姆巴达鲁丁表示。旅行者1号仍有两台仍在运行的科学仪器——一台用于监听等离子体波,另一台用于测量磁场。它们仍在良好工作,从其他人造飞行器从未探索过的太空区域发回数据。团队仍专注于让两艘旅行者号尽可能长时间地运行下去。

📅 仪器停机长期计划

关闭LECP的决定遵循了多年前制定的计划。科学家和工程师共同确定了系统关闭的顺序,目标是尽可能保留科学能力。每艘旅行者号探测器最初携带10套仪器,其中7套已被关闭。对于旅行者1号来说,LECP是下一个关闭的目标。旅行者2号上的同款仪器此前已被关闭。

因为旅行者1号目前距离地球非常遥远,通信需要相当长的时间。指令需要大约十几小时才能到达航天器,一旦接收到指令,关机过程大约需要数小时。

LECP的一小部分将保持活跃状态。驱动传感器全方位扫描的电机将继续运行,因为它耗电量极低(0.5瓦)。保持该组件运行可保留未来若有额外电力可用时重新激活仪器的可能性。

💡 旅行者号任务的未来扩展计划

工程师估计,关闭LECP将为旅行者1号提供大约一年的额外运行时间。在此期间,他们正在准备一种更先进的节能方法,称为大爆炸策略。该策略包括一次性替换多个高能耗组件,改用低能耗替代品,以维持足够的热量和功能,从而继续进行数据收集。

大爆炸项目将首先在旅行者2号上进行测试,该探测器拥有略多的可用动力且离地球更近,是更安全的测试候选对象。测试计划在近期开展。如果成功,相同的方法将在之后尝试应用于旅行者1号。

如果计划奏效,旅行者1号的LECP仪器甚至有可能在未来被重启。

✨ 相关知识

旅行者1号是美国国家航空航天局于1977年发射的深空探测器,曾探测木星、土星及其卫星,获取大量科学数据。它携带记录地球文明信息的金唱片,目前已飞出太阳系日球层,成为离地球最远的人造物体,持续向地球传回外太空环境数据,是人类探索宇宙的重要成果之一。

BY: NASA

FY: AI

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参考资料

1.WJ百科全书

2.天文学名词

3.原文来自: https://scitechdaily.com/nasa-powers-down-voyager-1-instrument-as-it-fights-to-survive-deep-space/

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