До Voyager 1 майже світлова доба, а його все ще лагодять

Навесні 2025 року інженери NASA оживили двигуни, які вважали мертвими 21 рік. Жоден із них не міг підібратися до цих двигунів ближче ніж на 25 мільярдів кілометрів (15,5 мільярда миль). Команда йшла майже добу, і відповідь поверталася стільки ж. Ця машина — Voyager 1. Їй 49 років, і її досі ремонтують.

18 листопада 2026 року Voyager 1 опиниться на відстані 25,9 мільярда кілометрів (16,1 мільярда миль) від Землі. Це одна світлова доба: радіосигналу з наших антен знадобиться рівно 24 години, щоб дістатися до апарата. Жоден рукотворний об’єкт іще не забирався так далеко, як зазначає NASA . Просте «ви мене чуєте?» летітиме добу, і ще добу летітиме відповідь.

Доба на один дзвінок

Світлова доба вимірює відстань, а не час. Це шлях, який світло долає за 24 години: 25 902 068 356 км. До Місяця світло добирається за 1,3 секунди; екіпаж Artemis II летів туди близько трьох діб.

Близнюк Voyager 1, Voyager 2, летить іншою траєкторією й досягне відмітки в одну світлову добу лише в листопаді 2035 року.

Лампочка з холодильника

Передавач Voyager 1 видає близько 23 ватів. JPL, лабораторія NASA, що керує місією, порівняла його з лампочкою всередині холодильника. Поки це сяйво долітає до Землі, воно слабшає до величини, меншої за одну мільярдну мільярдної частки вата. У 2013 році дані приладів надходили зі швидкістю близько 160 біт на секунду. За такої швидкості одне фото зі смартфона завантажувалося б понад добу.

Саме тому такий слабкий шепіт здатні вловити лише величезні антени Deep Space Network, мережі далекого космічного зв’язку NASA. А відповісти може лише одна антена в усій мережі: DSS-43, 70-метрова тарілка поблизу Канберри в Австралії. З травня 2025 до лютого 2026 року її модернізували, і весь цей час команда могла зв’язуватися із зондами лише в короткі вікна в серпні та грудні, коли антена ненадовго поверталася до роботи.

Ремонт наосліп: 45 годин на круговий рейс

14 листопада 2023 року Voyager 1 перестав говорити змістовно. Він і далі виконував команди, але замість звітів про себе та навколишнє середовище надсилав нечитабельний потік бітів. На початку березня 2024 року інженери послали йому команду «штовхнути»: запит на зчитування пам’яті одного з трьох бортових комп’ютерів, того, що пакує дані перед передачею. Це зчитування виявило причину . Приблизно 3% пам’яті було пошкоджено, найімовірніше, через вихід з ладу одного чипа, який потягнув за собою частину програмного забезпечення. Чому так сталося, достеменно невідомо. Можливо, у чип влучила енергійна частинка з космосу. А може, він просто зносився за 46 років.

Замінити чип на такій відстані неможливо, а вільного блоку пам’яті, достатньо великого для втраченого коду цілком, не було. Тож команда розрізала код на секції і розклала їх по різних закутках пам’яті. Уявіть книжку з вирваним розділом і без жодного вільного розвороту: ви передруковуєте розділ шматками на всіх вільних сторінках, а потім виправляєте кожне «див. сторінку N», щоб читач не заблукав. Першу партію надіслали 18 квітня 2024 року. З дорогою в 22,5 години в один бік відповідь прийшла 20 квітня: перший читабельний звіт про стан за п’ять місяців. У травні зонд знову почав передавати наукові дані.

Передавач, що мовчав із 1981 року

У жовтні 2024 року інженери попросили Voyager 1 увімкнути один із нагрівачів. Енергії мало вистачати, але спрацювала система захисту від несправностей. Коли зонд споживає надто багато, вона вимикає все необов’язкове. Спершу знизила швидкість передачі даних, потім вимкнула основний передавач і перейшла на резервний. Voyager 1 не користувався цим резервним передавачем для зв’язку із Землею з 1981 року, а сигнал у нього набагато слабший. Команда не була певна, що його взагалі можна почути на такій відстані. Антени його таки вловили, і наприкінці листопада зонд повернувся до звичайної роботи.

Двигуни, які були мертві 21 рік

Антена Voyager має весь час дивитися на Землю, тому зонд фіксується на опорній зорі й підштовхує себе маленькими двигунами. Основні двигуни крену Voyager 1 відмовили у 2004 році, коли знеструмилися два крихітні нагрівачі, потрібні їм для роботи. Несправність визнали непоправною, і команда перейшла на резервний комплект. Менеджер місії Карім Бадаруддін каже, що тоді навряд чи хтось думав, що Voyager протримаються ще 20 років. Тодд Барбер, керівник місії з рушійних систем, згадує це так:

До 2025 року залишки палива осідали в паливних трубках резервних двигунів, і вони могли забитися вже восени. Інженери підозрювали, що старі нагрівачі насправді ніколи не ламалися. Збій у колі живлення міг просто перекинути перемикач у хибне положення. Перевірка цієї ідеї була ризикованою. Якби під час тесту зонд відхилився від опорної зорі надто далеко, двигуни спрацювали б самі, а запуск із холодними нагрівачами міг спричинити невеликий вибух.

Команди пішли 20 березня 2025 року . До зонда вони летіли понад 23 години. Потім дані про те, що сталося, летіли назад ще понад 23 години. Коли вони дійшли, перші 20 хвилин показали, як стрімко зростає температура нагрівачів. Вийшло. Інженери раділи з події, що відбулася там майже добу тому. «Це був такий чудовий момент», — розповів Барбер. Час був на межі. Через шість тижнів DSS-43, єдина антена, яка може надсилати Voyager команди, вимкнулася на модернізацію.

Чотири ватти на рік

Енергію на борту дають радіоізотопні генератори, що перетворюють тепло розпаду плутонію на електрику. Кожен зонд втрачає близько 4 ватів на рік, це приблизно шоста частина потужності того 23-ватного «холодильникового» передавача, тож команда вимикає прилади один за одним за списком, погодженим багато років тому.

Першими відключили камери. 14 лютого 1990 року Voyager 1 зробив «сімейний портрет» Сонячної системи, і на одному з кадрів Земля займала приблизно один піксель. Це знаменита Блакитна цятка. Через 34 хвилини камери вимкнули назавжди , щоб зберегти енергію на довгу дорогу.

17 квітня 2026 року команда вимкнула прилад на Voyager 1, що ловив заряджені частинки і працював майже безперервно від запуску в 1977 році.

З десяти наукових приладів у зонда тепер працюють два : магнітометр і датчик плазмових хвиль.

Керівниця проєкту Сюзанна Додд у 2025 році висловилася прямо : без вимкнень енергії зондам, імовірно, вистачило б лише на кілька місяців. Завдяки економії принаймні один прилад може пропрацювати до 2030-х. Після півстоліття в глибокому космосі ніхто нічого не обіцяє.

Запитання про вчорашній день

Voyager 1 летить зі швидкістю майже 61 000 км/год (38 000 миль/год) до зорі Gliese 445. Приблизно за 40 000 років він пройде від неї на відстані 1,7 світлового року. Його генератори охолонуть задовго до цього.

Ед Стоун, який п’ятдесят років очолював наукову частину Voyager, помер у 2024 році. Він казав , що з Voyager кожен день є днем відкриттів. З 18 листопада кожен такий день долітатиме до Землі з добовим запізненням. Про будь-яку нову несправність команда дізнаватиметься щонайменше через добу після того, як вона станеться, а виправлення летітиме ще добу. Одне запитання й одна відповідь забиратимуть дві доби. Так тепер виглядатиме кожен ремонт.