ยานอวกาศ Voyager อันเป็นสัญลักษณ์ของ NASA ยังคงเดินทางอย่างไม่เคยมีมาก่อนผ่านอวกาศระหว่างดวงดาว แต่ด้วยแหล่งพลังงานที่ลดลงหลังจากปฏิบัติการมาแล้ว 47 ปี วิศวกรจึงต้องตัดสินใจอย่างยากลำบากเพื่อรักษาภารกิจอันเป็นประวัติศาสตร์นี้ให้ดำเนินต่อไปได้นานที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้
มาตรการประหยัดพลังงาน
NASA ได้เริ่มปิดเครื่องมือวิทยาศาสตร์เพิ่มเติมบนยานอวกาศ Voyager ทั้งสองลำเพื่อประหยัดพลังงานที่กำลังลดน้อยลง เมื่อวันที่ 25 กุมภาพันธ์ วิศวกรได้ปิดการทำงานของระบบทดลอง cosmic ray subsystem บนยาน Voyager 1 ซึ่งเป็นเครื่องมือที่ก่อนหน้านี้ช่วยในการระบุว่าเมื่อใดที่ยานอวกาศได้ออกจากเฮลิโอสเฟียร์ หน่วยงานอวกาศวางแผนที่จะปิดการทดลอง low-energy charged particle (LECP) บนยาน Voyager 2 ในวันที่ 24 มีนาคม การปิดระบบเหล่านี้เป็นการเสียสละที่คำนวณอย่างรอบคอบเพื่อยืดอายุการทำงานของยานอวกาศอันน่าทึ่งเหล่านี้ ซึ่งได้ทำงานเกินกว่าพารามิเตอร์ภารกิจเดิมที่กำหนดไว้ห้าปีไปมาก
ทรัพยากรพลังงานที่ลดลง
ยานอวกาศฝาแฝดทั้งสองลำพึ่งพาระบบพลังงานไอโซโทปกัมมันตรังสีที่ผลิตไฟฟ้าจากการสลายตัวของพลูโตเนียม แบตเตอรี่นิวเคลียร์เหล่านี้สูญเสียพลังงานประมาณ 4 วัตต์ต่อปี สร้างการนับถอยหลังที่หลีกเลี่ยงไม่ได้สู่การสิ้นสุดภารกิจ พลังงานไฟฟ้ากำลังลดลง Suzanne Dodd ผู้จัดการโครงการ Voyager อธิบาย หากเราไม่ปิดเครื่องมือบนยาน Voyager แต่ละลำตอนนี้ พวกมันอาจจะมีพลังงานเหลือเพียงไม่กี่เดือนก่อนที่เราจะต้องประกาศจบภารกิจ ด้วยความพยายามประหยัดพลังงานล่าสุด วิศวกรของ NASA เชื่อว่าพวกเขาได้ซื้อเวลาให้ภารกิจได้อีกประมาณหนึ่งปี
- ระยะเวลาภารกิจ Voyager: 47 ปี (เปิดตัวปี 1977)
- ระบบพลังงาน: ระบบพลังงานเรดิโอไอโซโทปที่ใช้พลูโทเนียมที่กำลังสลายตัว
- อัตราการสูญเสียพลังงาน: ~4 วัตต์ต่อปี
- ระยะเวลาภารกิจเดิมที่วางแผนไว้: 5 ปี
- จำนวนเครื่องมือวิทยาศาสตร์เดิมต่อยานอวกาศ: 10
- เครื่องมือวิทยาศาสตร์ที่ยังทำงานอยู่หลังเดือนมีนาคม 2024: 3 ต่อยานอวกาศ
- ระยะห่างของ Voyager 1 จากโลก: ~15 พันล้านไมล์
- ยานอวกาศลำแรกที่เข้าสู่อวกาศระหว่างดวงดาว: Voyager 1 (2012)
- ยานอวกาศลำที่สองที่เข้าสู่อวกาศระหว่างดวงดาว: Voyager 2 (2018)
- การคาดการณ์การทำงานที่เป็นไปได้ด้วยมาตรการประหยัดพลังงาน: จนถึงช่วงทศวรรษ 2030
ความสามารถทางวิทยาศาสตร์ที่เหลืออยู่
หลังจากการปิดระบบที่กำลังจะเกิดขึ้น ยานอวกาศ Voyager แต่ละลำจะทำงานด้วยเครื่องมือวิทยาศาสตร์เพียงสามชิ้นจากทั้งหมดสิบชิ้นเดิม Voyager 1 จะยังคงมีตัวตรวจจับอนุภาคพลังงานต่ำ เครื่องวัดสนามแม่เหล็ก และระบบย่อยคลื่นพลาสมา ส่วน Voyager 2 จะยังคงมีเครื่องวัดสนามแม่เหล็ก ระบบย่อยคลื่นพลาสมา และระบบย่อยรังสีคอสมิกที่ยังทำงานอยู่ เครื่องมือที่เหลือเหล่านี้มุ่งเน้นที่การเก็บข้อมูลเกี่ยวกับตัวกลางระหว่างดวงดาว—ข้อมูลที่ไม่สามารถรวบรวมได้โดยยานอวกาศอื่นใดที่กำลังปฏิบัติการอยู่ในปัจจุบัน
แผนการประหยัดพลังงานในอนาคต
NASA ได้วางแผนมาตรการประหยัดพลังงานเพิ่มเติมสำหรับปีต่อๆ ไปแล้ว แผนรวมถึงการปิดการทำงานของเครื่องมือตรวจวัดอนุภาคพลังงานต่ำของ Voyager 1 ในปีหน้า และระบบย่อยรังสีคอสมิกของ Voyager 2 ในปี 2026 ผ่านการปิดระบบที่วางแผนอย่างรอบคอบเหล่านี้ วิศวกรของภารกิจเชื่อว่ายานอวกาศอาจจะสามารถดำเนินการต่อไปได้โดยมีเครื่องมือวิทยาศาสตร์อย่างน้อยหนึ่งชิ้นไปจนถึงทศวรรษ 2030 หากไม่มีปัญหาทางเทคนิคที่คาดไม่ถึงเกิดขึ้น
ภารกิจประวัติศาสตร์ยังคงดำเนินต่อไป
ยานอวกาศ Voyager ยังคงเป็นทูตที่ไกลที่สุดของมนุษยชาติ โดย Voyager 1 ปัจจุบันอยู่ห่างจากโลกมากกว่า 15 พันล้านไมล์ แม้จะมีอายุมากและมีทรัพยากรที่ลดลง ยานทั้งสองลำยังคงค้นพบสิ่งที่ไม่เคยมีมาก่อน ทุกนาทีของทุกวัน ยาน Voyager สำรวจภูมิภาคที่ไม่เคยมียานอวกาศใดไปมาก่อน Linda Spilker นักวิทยาศาสตร์โครงการ Voyager กล่าว นั่นหมายความว่าทุกวันอาจเป็นวันสุดท้ายของเรา แต่วันนั้นก็อาจนำมาซึ่งการเปิดเผยเกี่ยวกับอวกาศระหว่างดวงดาวอีกครั้ง
ความแข็งแกร่งทางวิศวกรรม
อายุการใช้งานที่ยาวนานของภารกิจ Voyager แสดงให้เห็นถึงความสามารถอันน่าทึ่งในด้านวิศวกรรมและการแก้ปัญหา เมื่อปีที่แล้ว NASA ประสบความสำเร็จในการฟื้นฟูความสามารถของ Voyager 1 ในการส่งข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ที่ใช้งานได้หลังจากปัญหาการสื่อสารที่คุกคามภารกิจ ความสำเร็จทางเทคนิคนี้ ซึ่งดำเนินการข้ามระยะทางอันไกลโพ้น 15 พันล้านไมล์ เน้นย้ำถึงความมุ่งมั่นของหน่วยงานในการเพิ่มผลตอบแทนทางวิทยาศาสตร์จากยานอวกาศบุกเบิกเหล่านี้ให้มากที่สุด ในขณะที่พวกมันยังคงเดินทางทางเดียวไปยังพื้นที่ที่ไม่รู้จักของอวกาศระหว่างดวงดาว