3 стратегии за дизайн, които позволяват на Вояджър 1 да оцелее в междузвездното пространство

Как да проектираме технология, която да изминава разстоянието: 18,7 милиарда километра и да се броим, за да бъдем точни.

3 стратегии за дизайн, които позволяват на Вояджър 1 да оцелее в междузвездното пространство

The Космически кораб Вояджър 1 е най-отдалеченият от Земята обект, създаден от човека. НАСА наскоро потвърди, че 36-годишната космическа сонда, която в момента надвишава 18.7 милиард километри от нас, официално напусна Слънчевата система и навлезе в междузвездното пространство . Как НАСА е проектирала технология, която би могла да преживее такова умопомрачително дълго пътуване? Сюзан Дод, ръководител на проекти за мисията „Вояджър“, обясни три стратегии, които дават сондите на „Вояджър“ (да, има две ) тяхната трайна сила.



1. Итерация.

Попитах Дод за пръв път: Вояджър специален ли е или само първи? Бих могъл всякакви Сонда на НАСА има прекоси хелиопаузата в междузвездното пространство, просто като го насочите в правилната посока и чакате достатъчно дълго? Накратко, не. Проектът Вояджър научи много от Пионерски мисии който отиде пред пътешественика, за да изучава Юпитер, казва Дод. Те откриха тази много силна радиационна среда на Юпитер, която се отрази неблагоприятно върху електрониката на сондата. Поради това НАСА добави допълнително екраниране и преработи някои от компонентите на сондите „Вояджър“, така че да могат да оцелеят от радиацията на Юпитер.


Вояджър 1 също така разполага с необходимите инструменти, за да усети дали и кога Направих преминават в междузвездното пространство, което не е очевидно да се определи. (Ето защо мина повече от година между времето, когато Вояджър 1 действително напусна Слънчевата система - на 25 август 2012 г. - и потвърждението на НАСА за този факт.)



2. Опростете.

Очевидно НАСА не се занимава с изпращане на излишно оборудване в космоса. Всеки плавателен съд е проектиран да изпълнява своята основна мисия възможно най -ефективно. И все пак Дод признава, че по някои важни начини по -старите космически кораби са по -прости. От една страна, бордовият компютър на Voyager 1 има само 68 килобайта памет: 1/240 000 -та от изчислителната мощност на вашия смартфон, според Дод. Това не изглеждаше толкова шумно през 1976 г., когато стартира Voyager, но 36 години по -късно има простота, която ви позволява да не се забърквате, особено когато става въпрос за командване и работа, казва тя. Можете да направите аналогия с кола. В днешно време всички двигатели са компютъризирани и има по -голяма вероятност да се повредят, отколкото стара кола, от която можете просто да отворите предния капак и да разберете всяко парче. Това е важно, тъй като, разбира се, не можем да заведем Voyager в магазина, когато нещо се обърка.


И въпреки че мозъкът на Вояджър може да е малък, много се е променило на място, казва Дод. Екипите на мисията на Вояджър продължават да използват съвременни, актуални компютърни ресурси, за да увеличат творчески ограничените ресурси на Вояджър година след година. Не минава ден, в който да не научим нещо ново от това, казва тя.



3. Архивирайте.

Съкращението и автоматизацията са даденост при проектирането на космически кораби, особено при създаването на обекти за изследване на среди, които са буквално извънземни. „Вояджър“ е първият космически кораб, който използва бордова защита срещу повреди, казва Дод. Без команда от земята можеше да усети състоянието, в което се намира, и да изключи нещо, ако има проблем. Ние сме толкова далеч: светлинното време за двупосочно пътуване [за обмен на електронни сигнали] е над 34 часа, така че не можете да правите нищо в реално време. Вояджър също има инсталирана резервна мисия, която гарантира, че корабът ще продължи да изпълнява и предава научни измервания, ако не получава командни сигнали от Земята. Вояджър беше една от първите сонди, които имаха това, казва Дод. Сега те са много по -сложни, но това беше голяма работа през 70 -те години.


Вояджър също има двуструнен излишък за критичните си системи, което просто означава, че всичко се удвоява: Ако тласкачите от страна А се провалят, имаме страна В, обяснява Дод. НАСА използва това съкращение, заедно със защитата от неизправности на Вояджър, за да удължи живота на плавателния съд десетилетия отвъд първоначалната му петгодишна мисия да лети до Юпитер и Сатурн. Винаги е имало надежда, че можем да продължим мисията в междузвездното пространство, но никой не знаеше колко далеч всъщност е „междузвездното пространство“, казва Дод. Изключваме двойните струни, за да пестим енергия през десетилетията. Отиваме до един низ за всичко. Все пак Voyager 1 има достатъчно сок, за да работи с всички свои инструменти до 2020 г. След това започваме да изключваме инструментите, добавя Дод, и до 2025 г. всички те ще бъдат изключени, така че няма да получим повече научни данни. Но дори и тогава Voyager 1 ще продължи да предава основни сигнали за проследяване още 10 години.



До 2036 г., когато Дод очаква най -накрая да загуби контакт с Вояджър 1, сондата ще се регистрира почти 60 години на непрекъснато космическо пътуване. Разбира се, той ще продължи сам, на 35-градусова траектория над тази на Слънчевата система еклиптична равнина - докато някой или нещо не го открие и неговото друго щателно проектиран товар .

[Прочетете повече за преминаването на Вояджър 1 в междузвездното пространство]

[Изображения: Пътуване чрез НАСА]