Voyager de la NASA fera plus de science avec une nouvelle stratégie énergétique

Jul 11, 2023

Note de l'éditeur : un libellé a été ajouté au deuxième paragraphe le 1er mai pour souligner que la mission se poursuivra même après le retrait d'un instrument scientifique.

Le plan maintiendra les instruments scientifiques de Voyager 2 allumés quelques années de plus que prévu, permettant encore plus de révélations de l'espace interstellaire.

Le modèle de test de preuve Voyager, présenté dans une chambre de simulation spatiale au JPL en 1976, était une réplique des sondes spatiales jumelles Voyager lancées en 1977. La plate-forme de numérisation du modèle s'étend vers la droite, contenant plusieurs des instruments scientifiques du vaisseau spatial dans leurs positions déployées.

Lancé en 1977, le vaisseau spatial Voyager 2 se trouve à plus de 12 milliards de miles (20 milliards de kilomètres) de la Terre, utilisant cinq instruments scientifiques pour étudier l'espace interstellaire. Pour aider à maintenir ces instruments en fonctionnement malgré une alimentation électrique décroissante, le vaisseau spatial vieillissant a commencé à utiliser un petit réservoir d'alimentation de secours mis de côté dans le cadre d'un mécanisme de sécurité embarqué. Cette décision permettra à la mission de reporter la fermeture d'un instrument scientifique jusqu'en 2026, plutôt que cette année.

Éteindre un instrument scientifique ne mettra pas fin à la mission. Après avoir éteint le seul instrument en 2026, la sonde continuera à faire fonctionner quatre instruments scientifiques jusqu'à ce que la baisse de l'alimentation électrique nécessite l'arrêt d'un autre. Si Voyager 2 reste en bonne santé, l'équipe d'ingénierie prévoit que la mission pourrait potentiellement se poursuivre pendant des années.

Voyager 2 et son jumeau Voyager 1 sont les seuls engins spatiaux à opérer en dehors de l'héliosphère, la bulle protectrice des particules et des champs magnétiques générés par le Soleil. Les sondes aident les scientifiques à répondre aux questions sur la forme de l'héliosphère et son rôle dans la protection de la Terre contre les particules énergétiques et autres rayonnements présents dans l'environnement interstellaire.

"Les données scientifiques que les Voyagers renvoient deviennent plus précieuses à mesure qu'ils s'éloignent du Soleil, nous sommes donc définitivement intéressés à maintenir autant d'instruments scientifiques en fonctionnement aussi longtemps que possible", a déclaré Linda Spilker, scientifique du projet Voyager au Jet Propulsion Laboratory de la NASA en Californie du Sud, qui gère la mission pour la NASA.

Les deux sondes Voyager s'alimentent avec des générateurs thermoélectriques à radio-isotopes (RTG), qui convertissent la chaleur du plutonium en décomposition en électricité. Le processus de déclin continu signifie que le générateur produit un peu moins d'énergie chaque année. Jusqu'à présent, la baisse de l'alimentation électrique n'a pas eu d'impact sur la production scientifique de la mission, mais pour compenser la perte, les ingénieurs ont éteint les radiateurs et autres systèmes qui ne sont pas essentiels au maintien du vol de l'engin spatial.

Chacune des sondes Voyager de la NASA est équipée de trois générateurs thermoélectriques à radio-isotopes (RTG), dont celui illustré ici. Les RTG alimentent le vaisseau spatial en convertissant la chaleur générée par la désintégration du plutonium-238 en électricité.

Ces options étant désormais épuisées sur Voyager 2, l'un des cinq instruments scientifiques du vaisseau spatial était le suivant sur leur liste. (Voyager 1 utilise un instrument scientifique de moins que son jumeau car un instrument est tombé en panne au début de la mission. Par conséquent, la décision d'éteindre ou non un instrument sur Voyager 1 ne sera prise que l'année prochaine.)

À la recherche d'un moyen d'éviter d'arrêter un instrument scientifique Voyager 2, l'équipe a examiné de plus près un mécanisme de sécurité conçu pour protéger les instruments au cas où la tension de l'engin spatial - le flux d'électricité - changerait de manière significative. Parce qu'une fluctuation de tension pourrait endommager les instruments, Voyager est équipé d'un régulateur de tension qui déclenche un circuit de secours dans un tel cas. Le circuit peut accéder à une petite quantité d'énergie du RTG qui est réservé à cet effet. Au lieu de réserver ce pouvoir, la mission l'utilisera désormais pour maintenir le fonctionnement des instruments scientifiques.

Bien que la tension de l'engin spatial ne soit pas étroitement régulée en conséquence, même après plus de 45 ans de vol, les systèmes électriques des deux sondes restent relativement stables, minimisant le besoin d'un filet de sécurité. L'équipe d'ingénierie est également en mesure de surveiller la tension et de réagir si elle fluctue trop. Si la nouvelle approche fonctionne bien pour Voyager 2, l'équipe peut également la mettre en œuvre sur Voyager 1.

Recevez les dernières nouvelles du JPL

"Les tensions variables présentent un risque pour les instruments, mais nous avons déterminé qu'il s'agit d'un petit risque, et l'alternative offre une grande récompense de pouvoir garder les instruments scientifiques allumés plus longtemps", a déclaré Suzanne Dodd, chef de projet Voyager au JPL. "Nous surveillons le vaisseau spatial depuis quelques semaines, et il semble que cette nouvelle approche fonctionne."

La mission Voyager ne devait initialement durer que quatre ans, envoyant les deux sondes au-delà de Saturne et de Jupiter. La NASA a prolongé la mission afin que Voyager 2 puisse visiter Neptune et Uranus ; c'est toujours le seul vaisseau spatial à avoir jamais rencontré les géants de glace. En 1990, la NASA prolonge à nouveau la mission, cette fois dans le but d'envoyer les sondes hors de l'héliosphère. Voyager 1 a atteint la limite en 2012, tandis que Voyager 2 (voyageant plus lentement et dans une direction différente que son jumeau) l'a atteinte en 2018.

Une division de Caltech à Pasadena, JPL a construit et exploite le vaisseau spatial Voyager. Les missions Voyager font partie de l'observatoire du système héliophysique de la NASA, parrainé par la division héliophysique de la direction des missions scientifiques à Washington.

Pour plus d'informations sur le vaisseau spatial Voyager, visitez:

https://www.nasa.gov/voyager

Calla Cofield

Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Californie.

626-808-2469

[email protected]

2023-059

Système solaire .

La NASA invite le public à signer un poème qui volera à bord d'Europa Clipper

Système solaire .

La NASA discutera des conclusions du comité d'examen indépendant de la mission Psyche

Système solaire .

Des scientifiques de la NASA font la première observation d'un cyclone polaire sur Uranus

Etoiles et Galaxies.

Les télescopes Chandra et Webb de la NASA se combinent pour des vues saisissantes

Mars .

Le rover Perseverance de la NASA capture une vue du cratère Belva de Mars

Système solaire .

La lampe de poche lunaire de la NASA survolera la Terre

Exoplanètes.

Spitzer de la NASA et TESS découvrent un monde de la taille de la Terre potentiellement recouvert de volcan

Système solaire .

La mission Juno de la NASA se rapproche de la lune Io de Jupiter

Système solaire .

La NASA appelle la fin de la lampe de poche lunaire après quelques succès technologiques

Mars .

Des images de Perseverance de la NASA peuvent montrer un enregistrement de Wild Martian River

Système solaire .

Question sur l'espace

Image .

'Castell Henllys' d'en haut

Image .

Avant le vol 50

Mission .

SPHEREx

Mission .

Arpenteur 4

Image .

Cyclone d'Uranus avec couleur ajoutée

Image .

La persévérance s'impose au cratère de Belva

Image .

4 vues JunoCam de Jovian Moon Io

Image .

Juno se rapproche de Jovian Moon Io

Image .

Io en couleur et infrarouge