«Вояджер 2» отключил один из приборов, чтобы сэкономить электроэнергию и продлить срок службы остальных
Команда управления зондом «Вояджер 2» отключила один из основных приборов на борту межзвёздного аппарата — детектор плазмы. Это сделано чтобы в условиях заканчивающегося срока жизни источников энергообеспечения продлить жизнь оставшимся научным инструментам.
Станция находится на расстоянии 20,5 миллиардов километров от Земли, и на ней ещё работают четыре инструмента для изучения среды за пределами гелиосферы. Запаса батарей достаточно для продолжения работы хотя бы одного научного инструмента ещё в 2030-е годы. Несколько лет инженеры старались продлить время работы каждого из инструментов и избежать их отключения насколько это возможно, потому что оба аппарата серии «Вояджер» получают уникальные данные из области космоса, до которой ещё не добирался ни один аппарат.
Оба «Вояджера» получают энергию от батарей, работающих на плутониевом радиоактивном источнике — радиоизотопных термоэлектрических генераторов. На момент запуска суммарная мощность таких батареек (их три в каждом аппарате) составляла около 470 ватт. По оценкам, потери мощности из-за истощения источников излучения составляют 4 ватта в год. После того, как корабли завершили исследование планет-гигантов к концу 1980-х годов, некоторые из научных инструментов (например, камеры) отключили. Это сэкономило большое количество энергии, что позволило оставшимся приборам безбедно прожить вплоть до недавнего времени. Затем пришлось задуматься о дальнейшей экономии. Для начала отключили все системы на борту, некритичные для непосредственной работы зондов, включая обогреватели. Кроме того, у второго «Вояджера» в прошлом году отказались от резервной системы контроля за скачками напряжения, также съедавшей некоторый ресурс батареи.
И, наконец, произошло неизбежное — 26 сентября 2024 года из центра управления на аппарат была отправлена команда выключения плазменного инструмента. Её отправили через сеть дальней космической связи (DSN NASA). Сигналу потребовалось 19 часов, чтобы достичь аппарата, и столько же времени пришлось ждать сигнала-ответа. По утверждениям команды управления, отключение произошло штатно и остальные подсистемы зонда в порядке.
Детектор плазмы измеряет концентрацию плазмы (электрически заряженных атомов) и направление её движения. В последние годы собранные им данные достаточно ограничены из-за ориентации прибора по отношению к движению потоков плазмы в межзвёздном пространстве.
В 2018 году именно инструмент исследования плазмы дал основание заключить, что корабль покинул гелиосферу. Переход между гелиосферой и межзвёздным пространством вызывает изменения в свойствах потоков частиц, которые могут фиксировать «Вояджеры». В пределах гелиосферы частицы летят от Солнца наружу. Сам гелиосферный пузырь вместе с Солнцем движется сквозь межзвёздное пространство, поэтому аппарат, который добрался до внешней границы «пузыря», будет воспринимать поток плазмы, направленный почти противоположно солнечному. Такое резкое изменение обстановки за бортом и позволяет сделать вывод о выходе из гелиосферы.
Измеритель плазмы состоит из четырёх «ёмкостей»-приёмников (цилиндров Фарадея). Три из них направлены на Солнце и ловят солнечный ветер внутри гелиосферы. Четвёртый направлен под прямым углом к этим трём и улавливал плазму в планетарных магнитосферах, в гелиосфере и, наконец, в межзвёздном пространстве. Когда «Вояджер 2» вышел из гелиосферы, поток плазмы на три «солнечных» приёмника критически упал. А на четвёртом приёмнике самая полезная информация теперь появляется раз в три месяца, когда аппарат, медленно вращаясь вокруг оси, разворачивается и детектор оказывается в благоприятном положении по отношению к тому, что он должен улавливать. Возможно, это стало дополнительным аргументом, почему инженеры выбрали меньшее зло, пожертвовав именно этим инструментом.
Что касается детектора плазмы на первом «Вояджере», то он сломался ещё в 1980 году и был наконец отключён с целью экономии энергии в 2007 году. На борту «Вояджера 2» находится ещё один плазменный инструмент — волновой детектор, который может фиксировать ударные волны плазмы от взрывов на Солнце.