3 strategije dizajna koje omogućuju Voyageru 1 da preživi međuzvjezdani prostor

Kako dizajnirati tehnologiju koja prelazi udaljenost: 18,7 milijardi kilometara i točnije računajući.

3 strategije dizajna koje omogućuju Voyageru 1 da preživi međuzvjezdani prostor

The Svemirska letjelica Voyager 1 je najudaljeniji objekt koji je čovjek napravio od Zemlje. NASA je nedavno potvrdila da je 36-godišnja svemirska sonda, trenutno nadmašila 18,7 milijarde kilometara udaljena od nas, službeno je napustila Sunčev sustav i ušao u međuzvjezdani prostor . Kako je NASA osmislila dio tehnologije koji bi mogao preživjeti tako zapanjujuće dugo putovanje? Suzanne Dodd, voditeljica projekta misije Voyager, objasnila je tri strategije koje daju sonde Voyagera (da, postoje dva ) njihova trajna snaga.



1. Ponoviti.

Pitao sam Dodda potpuno: Je li Voyager poseban ili samo prvi? Mogla bilo koji NASA -ina sonda ima prešao heliopauzu u međuzvjezdani prostor, jednostavno ciljajući ga u pravom smjeru i čekajući dovoljno dugo? Ukratko, ne. Projekt Voyager naučio je mnogo od Pionirske misije koji je otišao prije puta da prouči Jupiter, kaže Dodd. Našli su ovo vrlo jako zračenje u Jupiteru koje je negativno utjecalo na elektroniku sonde. Zbog toga je NASA dodala dodatnu zaštitu i redizajnirala neke komponente sondi Voyager kako bi mogle preživjeti zračenje Jupitera.




Voyager 1 također ima potrebne instrumente kako bi osjetio da li i kada učinio prijeći u međuzvjezdani prostor, što nije očito utvrditi. (Zato je prošlo više od godinu dana od trenutka kada je Voyager 1 zapravo napustio Sunčev sustav - 25. kolovoza 2012. - do NASA -ine potvrde te činjenice.)



2. Pojednostavite.

Očito, NASA se ne bavi slanjem suvišne opreme u svemir. Svaki je zanat osmišljen tako da što učinkovitije izvršava svoju primarnu misiju. Ipak, Dodd priznaje, Na neke su važne načine starije letjelice jednostavnije. Kao prvo, brodsko računalo Voyagera 1 ima samo 68 kilobajta memorije: 1/240000. računalne snage vašeg pametnog telefona, prema Doddu. To se nije činilo tako lukavo davne 1976. godine, kada je Voyager lansiran, ali 36 godina kasnije, postoji jednostavnost koja vam omogućuje da ne upadnete u nevolje, posebno kada je u pitanju zapovijedanje i upravljanje, kaže ona. Mogli biste napraviti analogiju s automobilom. Danas su motori svi kompjuterizirani i veća je vjerojatnost da će se pokvariti od starog automobila kojem biste mogli samo otvoriti poklopac motora i razumjeti svaki komad. To je važno, budući da Voyager, naravno, ne možemo odvesti u trgovinu kad nešto pođe po zlu.


I dok je Voyagerov mozak možda mali, mnogo se toga promijenilo na terenu, kaže Dodd. Timovi misije Voyagera nastavljaju koristiti moderne, ažurirane računalne resurse za kreativno povećanje iz godine u godinu ograničenih resursa Voyagera. Ne prođe dan da od toga ne naučimo nešto novo, kaže ona.



3. Napravite sigurnosnu kopiju.

Višak i automatizacija zadani su u projektiranju svemirskih letjelica, osobito pri stvaranju objekata za istraživanje okruženja koja su doslovno strana. Voyager je bila prva svemirska letjelica koja je koristila ugrađenu zaštitu od kvara, kaže Dodd. Bez naredbe sa zemlje mogao bi osjetiti stanje u kojem se nalazi i isključiti nešto ako je došlo do problema. Toliko smo udaljeni: svjetlosno vrijeme povratnog putovanja [za razmjenu elektroničkih signala] je više od 34 sata, tako da ne možete učiniti ništa u stvarnom vremenu. Voyager također ima instaliranu rezervnu misiju, koja osigurava da će letjelica nastaviti izvršavati i prenositi znanstvena mjerenja ako ne prima naredbene signale sa Zemlje. Voyager je bio jedna od prvih sondi koje su imale ovo, kaže Dodd. Sada su mnogo sofisticiraniji, ali to je bila velika stvar 1970 -ih.


Voyager također ima dvožilne redundancije za svoje kritične sustave, što jednostavno znači da je sve udvostručeno: Ako potisnici na A strani ne uspiju, imamo B stranu, objašnjava Dodd. NASA je iskoristila ovaj višak, zajedno s Voyagerovom zaštitom od grešaka, kako bi produžila život letjelice desetljećima izvan svoje prvotne petogodišnje misije letenja uz Jupiter i Saturn. Uvijek je postojala nada da možemo nastaviti misiju u međuzvjezdani prostor, ali nitko nije znao koliko je 'međuzvjezdani prostor' zapravo udaljen, kaže Dodd. Isključili smo dvostruke žice radi uštede energije tijekom desetljeća. Sve smo u nizu. Ipak, Voyager 1 ima dovoljno soka za rad sa svim svojim instrumentima do 2020. Nakon toga počinjemo isključivati ​​instrumente, dodaje Dodd, a do 2025. svi će biti isključeni, pa nećemo dobiti više znanstvenih podataka. No čak i tada će Voyager 1 nastaviti prenositi osnovne signale za praćenje još 10 godina.



Do 2036., kada Dodd očekuje da će konačno izgubiti kontakt s Voyagerom 1, sonda će se gotovo zabilježiti 60 godina kontinuiranog svemirskog putovanja. Naravno, nastavit će se sam, na putanji od 35 stupnjeva iznad Sunčevog sustava ravnina ekliptike - sve dok netko ili nešto to ne otkrije, i drugo pomno osmišljen komad tereta .

[Pročitajte više o prelasku Voyagera 1 u međuzvjezdani prostor]

[Slike: Putovati putem NASA -e]