Отиди на
Форум "Наука"

40 години Вояджър!


Recommended Posts

  • Модератор Космически науки

Отбелязваме 40 години от изстрелването на Вояджър 1 и 2 - най-далечните и най-дълго функциониращите апарати на НАСА

Voyager 1 nears interstellar space

Космическите апарати "Вояджър" - общ вид. Image credit : NASA

8 август 2017 г. 13:30 ч.

Светослав Александров. Най-далечните и дългоживущи космически апарати на НАСА "Вояджър 1" и "Вояджър 2" навършват 40 години от изстрелването си този август и септември. Въпреки дългото разстояние и въпреки че са изминали цели четири десетилетия от началото на мисията, те продължават да комуникират със Земята и да изпращат ценна научна информация за външната структура на Слънчевата система и междузвездното пространство.

Но проектът "Вояджър" не просто е обогатил науката, не само е вдъхновил поколения от изследователи, но е повлиял и земните култури и изкуство. Всеки от "Вояджър"-ите носи на борда си по една Златна плоча със записи на звуци, снимки и съобщения към извънземните цивилизации или към бъдещите хора, които ги открият. Сред записите е и песента "Излел е Дельо хайдутин" в изпълнение на Валя Балканска.

Пръв е изстрелян "Вояджър 2", на 20-ти август 1977 година. "Вояджър 1" полита по-късно, на 5-ти септември 1977 г., но изпреварва "Вояджър 2" и през 2012 година се превръща в първия апарат, построен от човешка ръка, навлязъл в междузвездното пространство. Понастоящем е и единственият междузвезден апарат на човечеството. "Вояджър 2" все още не е в междузвездното пространство (очаква се това да стане до няколко години), но е единственият космически апарат, който е посетил едновременно всички планети от външната Слънчева система - Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Уран и Нептун все още не са били посещавани от други апарати освен "Вояджър 2". Многобройните открития на "Вояджър"-ите включват: първи действащи вулкани на обект извън Земята (на юпитерианската луна Йо), океан под повърхността на Европа, атмосфера, подобна на земната на сатурновата луна Титан, ледени гейзери на луната Тритон на Нептун.

Днес "Вояджър 1" се намира на близо 21 милиарда километра от Земята, а "Вояджър 2" - на близо 18 милиарда километра. Това са невъобразими разстояния, но бездната между звездите е още по-голяма. При текущата скорост апаратите ще посетят друга звезда най-рано след 40 000 години.

Но още до няколко десетилетия ще са замлъкнали. Всеки от "Вояджър"-ите притежава три радиоизотопни термоелектрически генератора, които използват топлинната енергия от разпада на плутоний-238. Всяка година мощността отслабва с около 4 вата на година. Вероятно последният научен инструмент ще трябва да бъде изключен преди 2030 година.

Истинско предизвикателство е за НАСА да работи с толкова древни от съвременна гледна точка космически апарати. Бордовите инструменти са стари, компютрите са стари и агенцията се осланя на опита на бивши инженери, както и на документи, написани преди десетилетия, описващи отдавна забравени команди и софтуер. През 2015 година (източник) НАСА спешно търсеше специалисти, които могат да пишат на асемблер и на FORTRAN, тъй като тогава се пенсионира Лари Зотарели - последния инженер от първоначалния екип на "Вояджър".

За повече информация: НАСА

 

http://www.cosmos.1.bg/portal/2014-10-24-20-54-26/1865-2017-40-years-voyager

Link to comment
Share on other sites

  • 3 месеца по късно...
  • Администратор

За първи път след 37 години запалиха двигателите на Вояджър (видео)

Ако се опитате да запалите автомобил, който е преседял в гараж в продължение на десетилетия, едва ли очаквате двигателят му да реагира.

Но двигателите на борда на космическия кораб Вояджър 1 успешно запалиха в сряда, след като 37 години не са използвани, за да продължат живота на единствения в междузвездното пространство сътворен от човека обект, съобщи сайтът на мисията.

Вояджър 1 (Voyager 1) е най-отдалеченият и най-бързият космически кораб. Той лети вече в продължение на 40 години и може да комуникира със Земята. Тези тласкащи малки двигатели бяха включени на кратки импулси с продължителност само милисекунди, за да се извърти космическият кораб едва доловимо, така че антената му да сочи към нашата планета. Сега екипът на Вояджър може да използва четирите резервни двигатели, които са в покой от 1980 г. насам.

Събуждане след 37-годишен сън

"С тези двигатели, които все още функционират, след като 37 години не са използвани, ще можем да удължим живота на космическия кораб Вояджър 1 от две до три години", разказва Сюзан Дод (Suzanne Dodd), ръководител на проекта Вояджър.

От 2014 г. инженерите на НАСА забелязват, че двигателите на Вояджър 1, които се използват за ориентиране в пространството на космическия кораб ("attitude control thrusters" - АСТ) са износени и дават дефект. С течение на времето те изискват повече гориво, за да отделят същото количество енергия. А на 20 милиарда километра от Земята няма сервиз наблизо за фина настройка.

1512243261_3_559x*.jpgNASA/JPL-Caltech.

Екипът на Вояджър събра група експерти по двигателите от Лабораторията за реактивни двигатели (Jet Propulsion Laboratory) на НАСА за проучване на проблема. Крис Джоунс, Робърт Шотуел, Карл Гърнзи и Тод Барбър (Chris Jones, Robert Shotwell, Carl Guernsey and Todd Barber) анализират как космическият кораб ще реагира при различни сценарии. Те стигат до необичайно решение - да се опитат да събудят двигателите, които "спят" 37 години, за да ориентират сондата.

"Екипът на Вояджър изрови данни отпреди десетилетия и разгледа софтуер, който е кодиран на стария език асемблер, за да сме сигурни, че спокойно може да изпробваме двигателите", разказа Джоунс, главен инженер в JPL.

В началото на мисията Вояджър 1 прелетя покрай Юпитер, Сатурн и техните луни. За да лети точно и насочва прецизно инструментите на космическия кораб към разнообразните цели, инженери използват "коригиращи траекторията маневриращи двигатели" или TCM (trajectory correction maneuver), двигатели, които са идентични по размер и функционалност на двигателите за управление на ориентацията (АСТ) и са разположени на задната страна на апарата. Но тъй като последната планетарна среща на Вояджер 1 бе Сатурн, екипът на Вояджер решава да не използва TCM двигателите от 8 ноември 1980 г. Оттогава двигателите TCM са използвани в по-продължителен режим, те никога не са използвани на кратки тласъци, за да се ориентира космическия кораб.

1512242018_1_559x*.jpg

Двигателите на борда на космическия кораб Вояджър 1 успешно запалиха в сряда, след като 37 години не са използвани. Те се намират на задната страна на космическия кораб в тази ориентация. NASA/JPL-Caltech.

Всички двигатели на Вояджър са разработени от Aerojet Rocketdyne. Същия тип двигател, наречен MR-103, излетя и с други космическии кораби на НАСА като  Касини и Dawn.

Във вторник, 28 ноември, 2017 г., инженерите на Вояджър запалват четирите TCM двигателя за първи път след 37 години и тестват способността им да ориентират космическия кораб с 10-милисекундни импулси. Екипът с нетърпение очаква резултатите от теста пропътуват през пространството (19 часа и 35 минути), за да достигнат антената в Голдстоун, Калифорния, който е част от Deep Space Network на НАСА.

И в сряда, 29-ти ноември, разбират, че TCM двигателите работят перфектно - точно като двигателите, които заместват.

"Екипът на Вояджър е много развълнуван от успешния тест. Настроението бе на облекчение, радост и не повярвахме на очите си, след като станахме свидетели как тези добре отпочинали двигатели поеха щафетата, като че ли не е минало никакво време", коментира Барбър, инженер от JPL.

1512243125_8_559x*.jpg

Планът е да се задействат TCM двигателите през януари. За да направи промяната, Вояджър трябва да включи по един нагревател на двигател, което изисква мощност - ограничен ресурс за застаряващата мисията. Когато мощността стане недостатъчно, за да работят нагревателите, екипът ще се върне обратно към двигателите за управление на ориентацията.

Тестът на двигателите мина толкова добре, че екипът вероятно ще направи подобен тест на TCM двигателите на за Вояджър 2, двойник на Вояджър 1. Двигателите за управление на ориентацията на Вояджър 2 за момента все още не са толкова износени като на Вояджър 1.

Вояджър 2 също е на път да навлезе в междузвездното пространство, вероятно в рамките на следващите няколко години.

1512243281_7_559x*.jpg

Пътешествениците говорят само с Австралия

Станцията за проследяване в Канбера продължава да получава сигнали от двата Вояджъра всеки ден, а в момента е само тя може да се обменя сигнали с Вояджър 2, поради позицията на космическия кораб, който продължава по своя път далеч от Слънчевата система.

Тъй като съответните разстояния са десетки милиарди километри, силата на сигнала и от двата космически кораба е много слаб, само една милиардна до една трилионна от вата.

Когато през 2012 г. "Вояджър 1" стана първият космически апарат, излязъл извън междузвездното пространство, оттук нататък Вояджър 1 ще получава команди, които могат да се изпращат само от чиниите на Канбера. Тя е единствената станция с предавател с висока мощност, който може да предава сигнал, достатъчно силен, за да бъде получен от космическия кораб.

Това е едно епично пътешествие за двата космически кораба не по-големи от малки автобуси, два брилянтни робота с осем пистови магнетофони, които записват данни а 256-килобайтовата памет.

Бледата синя точка

През 1990 г. "Вояджър 1" се обърна своите камери към дома. Получената снимка, известна като "Бледата синя точка" (Pale Blue Dot), се вижда Земята като отдалечена точка, един пиксел, плаващ в огромния черен космос.

Източник: http://nauka.offnews.bg/news/Novini_1/Za-parvi-pat-sled-37-godini-zapaliha-dvigatelite-na-Voiadzhar-video_98748.html

Link to comment
Share on other sites

  • Модератор Космически науки

Автоматичният междузвезден апарат на НАСА Вояджър 1 запали основните си двигатели за пръв път от 37 години!

voyager-1-nears-interstellar-space.jpg

Космическите апарати "Вояджър" - общ вид. Image credit : NASA

4 декември 2017 г. 08:00 ч.

Светослав Александров. Представете си, че разполагате със стара кола, която не е използвана от 37 години - дори не е припалвана периодично. Очаквате ли, че  сега ще успее да запали? Надали. А миналата сряда автоматичната междузвездна станция на НАСА "Вояджър 1" запали основните си двигатели за пръв път от 37 години.

"Вояджър 1" е единственият апарат, построен от човешка ръка, който е навлязъл в междузвездното пространство. Това лято отбелязахме 40 години от изстрелването на "Вояджър 1" и "Вояджър 2" - те все още работят и изпращат ценна научна информация. Космическите апарати разчитат на малки двигателчета, които периодично се запалват, за да могат антените винаги да са правилно насочени към Земята.

Но след 2014 година инженерите забелязаха, че качеството на работата на двигателчетата на "Вояджър 1" постепенно се влошава - нормално е след толкова време. Няма как апаратът да бъде поправен лесно, при положение че се намира на около 21 милиарда километра от Земята. Екипът на мисията събра експерти, за да проучат какво може да се направи... и се стигна до необичайно решение: да се включат двигатели, които не са били използвани от 37 години!

Някога "Вояджър 1" е използвал въпросните двигатели, за да маневрира около Юпитер, Сатурн и важните луни на тези две планети - тези маневри се наричат "маневри за корекция на траекторията", на английски - "trajectory correction maneuver", накратко съкратено TCM. След като апаратът приключил с изучаването на системата на Сатурн, нямало нужда да се включват TCM-двигателите. За последен път те били използвани на 8-ми ноември 1980 година. 

За да ги включат сега, след толкова години, екипът е трябвало да проучи остарели сведения и софтуерни приложения, писани на асемблер. Напомням на читателите, че през 2015 година НАСА търсеше специалисти, разбиращи от ALGOL, FORTRAN, асемблер - а такива вече почти не се срещат : вижте публикацията на КОСМОС БГ

Във вторник, на 28-ми ноември, командите за запалването на двигателите били изпратени. Екипът очаквал търпеливо да получи данните с резултата от проведените маневри и понеже "Вояджър 1" е изключително далеч, отнело 19 часа и 35 минути, за да може радиосигналът да пристигне на Земята. И ... изненада! Двигателите, които не са използвани от 37 години, все още работят! 

Екипът на мисията възнамерява да провери и двигателите на "Вояджър 2". Този космически апарат вероятно също до няколко години ще навлезе в междузвездното пространство. 

За повече информация: НАСА

 

http://www.cosmos.1.bg/portal/2014-10-24-20-54-26/1988-2017-voyager-engines-fired-first-time-in-37-years

Link to comment
Share on other sites

  • Модератор Инженерни науки

Малко за устройството на Вояджър (1 и 2 са идентични)

10-cool-facts-about-the-voyager-1-space-

 

Превод и обяснения нужни ли са?

Link to comment
Share on other sites

  • 1 year later...
  • Модератор Космически науки

Историческо постижение: Вояджър 2 стана вторият космически апарат, навлязъл в междузвездното пространство!

2018-voyagers-interstellar-space.png

На илюстрацията: космическите апарати на НАСА "Вояджър 1" и "Вояджър 2" са в междузвездното пространство. Image credits : NASA/JPL-Caltech

10 декември 2018 г. 21:00 ч.

Светослав Александров. За втори път в човешката история построен от човека апарат навлезе в пространството между звездите! Днес НАСА оповести, че автоматичната междупланетна станция "Вояджър 2" е успяла да напусне хелиосферата - защитния мехур от частици и магнитно поле, създаден от нашето Слънце.

Посредством анализа на данни, получен от различните бордови инструменти на "Вояджър 2", учените успяха да установят, че космическият апарат е прекосил външния ръб на хелиосферата на 5-ти ноември тази година. Тази граница носи названието "хелиопауза" - мястото, където горещият слънчев вятър се сблъсква със студените частици, идващи от междузвездното пространство. 

Преди "Вояджър 2", единствено "Вояджър 1" е успял да навлезе в региона между звездите - това се случи през 2012 година. Но изследователите смятат, че "Вояджър 2" може да изпрати повече научни данни, тъй като на борда му все още работи Плазменият научен експеримент (на англ. PSL, Plasma Science Experiment). "Вояджър 1" носеше със себе си сходен прибор, но за съжаление той се бе повредил още през 1980 година - почти съвсем в началото на мисията му. Именно измерванията на Плазмения научен експеримент успяха да докажат резкия спад в скоростта на слънчевия вятър, който маркира входа му в междузвездното пространство. 

Освен от данните за плазмата, учените вадят заключенията си благодарение на измерванията от още три научни инструмента - подсистемата за космически лъчения, инструмента за нискоенергийни заредени частици и магнетометъра. Всички данни са в синхрон, че "Вояджър 2" е преминал хелиопаузата.

"Има все още да научим много неща за региона на междузвездното пространство непосредствено зад хелиопаузата", съобщи Ед Стоун, учен от програма "Вояджър" в Пасадина, Калифорния. 

Тук е коректно да отбележим, че макар и "Вояджър 1" и "Вояджър 2" да са формално в междузвездното пространство, те не са напуснали изцяло Слънчевата система. Ще отнеме близо 300 години на апаратите да достигнат до вътрешния пръстен на т.нар. Облак на Оорт, в който се намират множество малки обекти, все още под влияние на слънчевата гравитация.  А за да отминат външната граница на Облака ще са нужни може би 30 000 години.

Разбира се, няма как "Вояджър 1" и "Вояджър 2" да работят толкова дълго. Космическите апарати добиват електроенергия посредством топлина, получена от разпада на радиоактивен материал. С всяка следваща година постъпващата мощност спада с около 4 вата. Учените смятат, че "Вояджър"-ите ще работят още максимум 5-10 години. Но голямата цел на екипа е един от тях да функционира поне до 2027 година - точно когато ще отбележим половин век от изстрелването им.

Но дотогава има още много време, което ще позволи на учените да съберат уникални данни за нашата Галактика. 

За повече информация: НАСА

http://www.cosmos.1.bg/portal/2014-10-24-20-54-26/2490-2018-voyager-2-enters-interstellar-space

Link to comment
Share on other sites

  • Глобален Модератор

Доколкото четох имаше спорове кога точно и дали въобще Вояджър 1 е навлязъл в хелиопаузата, най-малкото границата й е меко казано размита.

Link to comment
Share on other sites

  • Модератор Космически науки
Преди 1 час, Warlord said:

Доколкото четох имаше спорове кога точно и дали въобще Вояджър 1 е навлязъл в хелиопаузата, най-малкото границата й е меко казано размита.

 

Така беше, защото плазменият инструмент на Вояджър 1 е повреден още от 1980-та година, така че трябваше да се разчита повече на косвени признаци. Сега е различно - Вояджър 2 има работещ инструмент. 

Link to comment
Share on other sites

  • Потребител

50 години живучест е рекорд. Тук възниква въпросът - ако е необходимо космически апарат да живее 100 000 години, възможно ли е това?

Толкова години ще са минимумът за достигане на близките звезди със сегашните ракетни технологии.

Конкретно - колко ще издържат източниците на захранване? колко ще издържат компютрите?  движещите се части? даже изолацията на кабелите?  За 100 000 години сигурно ще се промени даже структурата на металните части. Може да станат крехки. Да не говорим за пластмасите. Това става и без радиационна бомбардировка.

   Сега се произвеждат  "Radiation-hardened"  процесори, които всъщност са върнати на   >400 nm   технология, за да може един транзистор, ако е ударен от космическа частица, поражението да е малък процент от  цялата му площ и той да се запази действащ.

  Разбрах, че скоро ще пускат истински атомни реактори, а не ТЕГове както досега. Тези реатори обаче, трябва да са доста по-различни от обичайните. Едно е дето трябва да са малки. Те трябва да изразходват горивото за столетия и да отдават доста малко мощност. КПДто на стърлингите и турбините е примамливо, но колко ще издържат те имайки движещи се части?

   Един дългоживущ космически кораб е ясно, че трябва да има многократен студен резерв, който да се събужда поетапно. Самото събуждане ще да е тънка операция - начинът на подгряване сам по себе си ще е доста сложна програма.  Възможно е да включва реструктуриране на някои детайли, загубили качества заради стареене.

   Въобще, има хиляди инженерни предизвикателства  :) 

   

  

 

Link to comment
Share on other sites

Напиши мнение

Може да публикувате сега и да се регистрирате по-късно. Ако вече имате акаунт, влезте от ТУК , за да публикувате.

Guest
Напиши ново мнение...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Зареждане...

За нас

Вече 15 години "Форум Наука" е онлайн и поддържа научни, исторически и любопитни дискусии с учени, експерти, любители, учители и ученици.

 

За контакти:

×
×
  • Create New...