Voyager 1 uskoro je svjetlosni dan daleko, a NASA ga još uvijek popravlja

U proljeće 2025. NASA-ini inženjeri oživjeli su skup potisnika koji se 21 godinu smatrao mrtvim. Nijedan od njih nije mogao doći ni blizu: potisnici su bili udaljeni 25 milijardi kilometara (15,5 milijardi milja). Naredba je putovala gotovo cijeli dan, a odgovor se vraćao gotovo jednako dugo. Taj stroj je Voyager 1. Star je 49 godina i ljudi ga još uvijek popravljaju.

Dana 18. studenoga 2026. Voyager 1 bit će 25,9 milijardi kilometara (16,1 milijardi milja) daleko od Zemlje. To je jedan svjetlosni dan: radiosignalu s naših antena trebat će punih 24 sata da stigne do njega. Nijedan ljudski objekt nikad nije bio tako daleko, kako ističe NASA . Jednostavno „čuješ li me?” putuje dan, a odgovor se vraća još jedan.

Jedan dan po razgovoru

Svjetlosni dan mjeri udaljenost, a ne vrijeme. To je put koji svjetlost prijeđe u 24 sata: 25.902.068.356 km. Svjetlost do Mjeseca stigne za 1,3 sekunde; posadi Artemisa II trebalo je oko tri dana.

Blizanac Voyagera 1, Voyager 2, ide drugom putanjom i oznaku od jednog svjetlosnog dana dosegnut će tek u studenome 2035.

Žarulja iz hladnjaka

Odašiljač Voyagera 1 daje oko 23 vata. JPL, NASA-in laboratorij koji vodi misiju, usporedio ga je sa žaruljom u hladnjaku. Dok taj tračak svjetla stigne do Zemlje, oslabi na manje od milijarditog dijela milijarditog dijela vata. Godine 2013. podaci s instrumenata stizali su brzinom od oko 160 bita u sekundi. Pri toj brzini preuzimanje jedne fotografije s pametnog telefona trajalo bi više od jednog dana.

Zato tako slabašan šapat mogu čuti samo goleme antene NASA-ine Mreže dubokog svemira. A odgovoriti može samo jedna antena u cijeloj mreži: DSS-43, tanjur od 70 metara kraj Canberre u Australiji. Od svibnja 2025. do veljače 2026. bila je isključena zbog nadogradnje, pa je tim u tom razdoblju do sondi mogao doprijeti samo u kratkim terminima u kolovozu i prosincu, kad se tanjur nakratko vratio u pogon.

Popravak naslijepo, 45 sati za jedan krug

Dana 14. studenoga 2023. Voyager 1 prestao je imati smisla. Još je slušao naredbe, ali umjesto izvješća o sebi i okolini slao je nečitljiv niz bitova. Početkom ožujka 2024. inženjeri su mu poslali naredbu „poke”: zahtjev da ispiše memoriju jednog od svoja tri računala, onog koje pakira podatke prije slanja. Taj je ispis otkrio uzrok . Oko 3 % memorije bilo je oštećeno, najvjerojatnije zato što je otkazao jedan čip i odnio dio softvera sa sobom. Nitko ne zna točno zašto. Možda je čip pogodila energetska čestica iz svemira. Možda se jednostavno istrošio nakon 46 godina.

Čip se tako daleko ne može zamijeniti, a nijedan slobodan blok memorije nije bio dovoljno velik da primi izgubljeni kod u komadu. Tim je zato razrezao kod na dijelove i poslagao ih po različitim kutcima memorije. Zamislite knjigu iz koje je istrgnuto poglavlje, a nigdje nema niza praznih stranica: poglavlje ponovno otisnete u komadima na stranicama koje su slobodne, a zatim ispravite svako „vidi stranicu N” u knjizi da se čitatelj ne izgubi. Prvi paket poslan je 18. travnja 2024. Uz 22,5 sata puta u jednom smjeru, odgovor je stigao 20. travnja: prvo čitljivo izvješće o stanju sonde nakon pet mjeseci. U svibnju je sonda ponovno počela slati znanstvene podatke.

Odašiljač koji šuti od 1981.

U listopadu 2024. inženjeri su zamolili Voyager 1 da uključi jedan od grijača. Struje je trebalo biti dovoljno, ali se uključio sustav zaštite od kvarova. Kad sonda povuče previše struje, taj sustav gasi sve što nije bitno. Prvo je spustio brzinu prijenosa podataka, a zatim isključio glavni odašiljač i prešao na pričuvni. Voyager 1 taj pričuvni odašiljač nije koristio za razgovor sa Zemljom od 1981., a njegov je signal puno slabiji. Tim nije bio siguran može li se na toj udaljenosti uopće čuti. Antene su ga ipak uhvatile, a do kraja studenoga sonda je bila natrag u redovnom radu.

Potisnici koji su 21 godinu bili mrtvi

Antena Voyagera mora cijelo vrijeme biti usmjerena prema Zemlji, pa se sonda veže na vodeću zvijezdu i malim potisnicima sama sebe pomiče. Primarni potisnici za valjanje na Voyageru 1 otkazali su 2004., kad su dva sićušna grijača koja trebaju ostala bez struje. Kvar je ocijenjen nepopravljivim i tim je prešao na pričuvni skup. Kako je rekao voditelj misije Kareem Badaruddin, tada vjerojatno nitko nije mislio da će Voyageri raditi još 20 godina. Todd Barber, voditelj pogona misije, to pamti ovako:

Do 2025. ostaci goriva taložili su se u cjevčicama pričuvnih potisnika i mogli su ih zapušiti već te jeseni. Inženjeri su sumnjali da stari grijači zapravo nikad nisu bili pokvareni. Greška u strujnom krugu mogla je jednostavno prebaciti sklopku u krivi položaj. Provjera te zamisli bila je riskantna. Ako bi se sonda tijekom testa predaleko odmaknula od vodeće zvijezde, potisnici bi sami opalili, a paljenje s hladnim grijačima moglo bi izazvati manju eksploziju.

Naredbe su poslane 20. ožujka 2025. Do sonde su putovale više od 23 sata. Zatim su podaci o tome što se dogodilo putovali natrag više od 23 sata. Kad su stigli, prvih 20 minuta pokazalo je kako temperature grijača naglo rastu. Uspjelo je. Inženjeri su slavili nešto što se tamo dogodilo gotovo dan ranije. „Bio je to tako veličanstven trenutak”, rekao je Barber. Vrijeme je bilo na izmaku. Šest tjedana poslije DSS-43, jedina antena koja Voyageru može slati naredbe, isključena je zbog nadogradnje.

Četiri vata godišnje

Napajanje na sondi dolazi iz radioizotopnih generatora, koji toplinu raspadajućeg plutonija pretvaraju u struju. Svaka sonda gubi oko 4 vata godišnje, otprilike šestinu onoga što daje onaj odašiljač od 23 vata, „žarulja iz hladnjaka”, pa tim jedan po jedan gasi instrumente prema popisu dogovorenom prije mnogo godina.

Prve su otišle kamere. Dana 14. veljače 1990. Voyager 1 snimio je „obiteljski portret” Sunčeva sustava, a na jednom kadru Zemlja je zauzela otprilike jedan piksel. To je slavna Blijeda plava točka. Trideset i četiri minute poslije kamere su zauvijek isključene kako bi se uštedjela energija za dugi put pred sondom.

Dana 17. travnja 2026. tim je ugasio instrument na Voyageru 1 koji je hvatao nabijene čestice i radio gotovo neprekidno od lansiranja 1977.

Od deset znanstvenih instrumenata sonda sada ima uključena dva : magnetometar i senzor plazmenih valova.

Voditeljica projekta Suzanne Dodd bila je izravna 2025.: bez gašenja instrumenata sonde bi vjerojatno imale struje tek za nekoliko mjeseci. Uz uštede možda će barem jedan instrument raditi i u 2030-ima. Nakon pola stoljeća u dubokom svemiru nitko ništa ne obećava.

Pitanje o jučerašnjem danu

Voyager 1 leti brzinom od gotovo 61.000 km/h (38.000 mph) prema zvijezdi Gliese 445. Za otprilike 40.000 godina proći će na 1,7 svjetlosnih godina od nje. Njegovi će generatori odavno ohladnjeti.

Ed Stone, koji je pola stoljeća vodio znanost Voyagera i umro 2024., rekao je da je uz Voyagere svaki dan dan otkrića. Od 18. studenoga svaki će od tih dana do Zemlje stizati s punim danom kašnjenja. Tim će za svaki novi kvar saznati najmanje dan nakon što se dogodi, a popravku će trebati još jedan dan da stigne. Jedno pitanje i jedan odgovor trajat će dva dana. Tako će od sada izgledati svaki popravak.