Johns Hopkins ingeniører hjælper NASA med at genoprette forbindelser til for længst mistede zombiesatell

Når rumfartsingeniører opsender en satellit, de forventer ikke, at det varer evigt. Så da NASA-kredsløbet kendt som IMAGE forsvandt af syne efter fem år i kredsløb, få var alarmerede.

Hvad chokerede feltet kom sidste januar, da en amatørsatellitkigger så IMAGE på himlen igen efter et dusin år - og indså, at den stadig forsøgte at tale til jorden.

"Jeg har været i dette felt siden slutningen af ​​1980'erne, og det sker næsten aldrig, at et tabt rumfartøj bliver fundet igen, især efter så lang tid, " sagde Jeffrey J.E. Hayes, programleder for missioner ved NASAs hovedkvarter i Washington. "IMAGE er denne zombie, der kom tilbage til livet."

Nu arbejder rumforskere over hele USA på det for længst forsvundne rumfartøj igen, forsøger at hjælpe NASA med at holde konstant kontakt og hævde kontrol. Blandt dem er et hold ved Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory i Laurel, Md.

Det var Bill Dove, en ingeniør, der leder Hopkins laboratoriets satellitkommunikationsfacilitet, og hans kollega Tony Garcia, ledende ingeniør i APLs rumudforskningssektor, som førte an i at låse kommunikationen med fartøjet på 150 millioner dollars, første gang lanceret i 2000. De har brugt måneder på at downloade dets signaler og sende dem til NASA.

Efter at de genetablerede kommunikationen mellem rumfartøjet og jorden, signalet var stærkt i tre uger i februar, før det faldt fra igen. Det vendte svagere tilbage i marts, kom så stærkt tilbage i begyndelsen af ​​denne måned.

APL-teamet har overvåget sagerne hele vejen igennem, og due, en 38-årig veteran fra feltet, sagde, at han aldrig har haft et lignende projekt.

"Vi er blevet præsenteret for en sjælden og unik teknisk udfordring, " sagde han. "Vi fortsætter med at få (radiokommunikation) fra IMAGE, og vi hjælper NASA så meget vi kan."

Historien om IMAGE begyndte i slutningen af ​​det sidste årtusinde, da forskere ved Southwest Research Institute i San Antonio, Texas, og andre steder satte sig for at udforske forholdet mellem solvinden - strømmen af ​​ladede partikler, der strømmer ud i rummet fra solens øvre atmosfære - og magnetosfæren, det store, dynamisk sfære af magnetisk gas, der omgiver jorden og beskytter dens indbyggere mod solen.

De ønskede at lære mere om, hvordan ændringer i hastigheden, tæthed og temperatur af solvind påvirker atmosfæriske forhold på jorden - specifikt hvordan de skaber og former nordlys og nordlys, nord- og sydlys.

Til det formål, NASA har designet og bygget Imager til Magnetopause-to-Aurora Global Exploration, det første rumfartøj nogensinde dedikeret til at producere synlige billeder af magnetosfæren.

Agenturet lancerede IMAGE - et solcellebatteridrevet, 1, 087-pund sekskantet satellit med seks specialiserede billedkameraer, eller kameraer, om bord - den 25. marts, 2000.

Den kredsede om jorden omkring nord- og sydpolen i en højde af 650 kilometer, at producere de første omfattende billeder af plasmaet i jordens indre magnetosfære, eller plasmasfære.

Selvom astrofysikere ved, at magnetosfæren reagerer på solvinde, når disse vinde når hastigheder på flere hundrede kilometer i timen, de forsøger stadig at "forstå den faktiske mekanisme i fine detaljer, " sagde Hayes.

IMAGE klarede sig uventet godt til at give svar. Det transmitterede billeder, der førte til 39 nye opdagelser, herunder nogle, der bekræftede teoretiske forudsigelser og andre, der identificerede nye, uforudsete funktioner.

NASAs hovedkvarter havde netop anset det for den næstmest værdifulde rumfysikmission, der flyver, da det pludselig blev mørkt og holdt op med at reagere på kommandoer den 18. december, 2005.

Der dukkede flere teorier op om hvorfor - den mest citerede var en kortsluttet strømomformer - men der kom ikke noget klart svar.

Efter måneders forsøg på at genoprette kontakten, NASA aflyste missionen og dens finansiering.

"På et tidspunkt, du skal skære dine tab, " sagde Hayes, hvis nuværende projekter omfatter tilsyn med Voyager-programmet og Hubble-rumteleskopet.

Så den sidste vinter, Scott Tilley, en hobbyastronom i Roberts Creek, Britisk Columbia, nær Vancouver, søgte efter en anden satellit den 20. januar, da han spottede et objekt nogenlunde, hvor IMAGE ville have været, hvis det var funktionelt - en der udsendte et radiosignal svarende til det sidste IMAGE havde sendt.

Han underrettede NASA, hvor forbløffede embedsmænd, inklusive Hayes, bad flere af agenturets tilknyttede sky-watching-stationer om at køre mere detaljerede tests.

Stederne omfattede Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Wallops Flight Facility på Virginia's Eastern Shore og White Sands Test Facility i Las Cruces, N.M.

Goddard fandt det nye signal i fredags, 26. januar, men det var Hopkins APL, der tog de næste afgørende skridt.

Dove og Garcia ringede anlæggets 60 fods parabol mod rumfartøjets forventede placering. Den weekend, Dove omkonfigurerede den 56 år gamle antenne, så den modtager signaler fra IMAGEs udstyr, hvoraf meget var blevet forældet i de mellemliggende år.

På mandag, Garcia gik på arbejde.

Han justerede antennens synsramme i halve graders intervaller, derefter nulstillet på det bevægelige objekts radiofrekvens, hvilket viste sig at være præcis 44,44 kilobit i sekundet.

"Tony arbejdede, hvad jeg kalder hans magi, " sagde Dove. "Han brugte dybest set sine mere end 30 års ekspertise til at ændre værdierne, lidt efter lidt, indtil han knækkede koden."

De havde opnået "telemetrisk lås". Data fra satellitten begyndte at strømme ind.

Hopkins APL har ikke faciliteterne til at fortolke sådanne datafiler, men ingeniørerne sendte dem til NASA, som hurtigt brugte det til at afkode objektets rumfartøjs-ID—166.

Richard J. Burley, den oprindelige missionsdirektør for IMAGE, underrettet Tilley via e-mail, og rumfaren tweetede nyheden til verden.

"NASA bekræfter, at IMAGE virkelig er i live!" han skrev.

Tidlig information fra rumfartøjet har været "husholdnings"-data, der indikerer dets tilstand - som Hayes sagde er "overraskende sund."

Mindst tre store videnskabelige instrumenter er blevet deaktiveret, Hayes sagde, og inkonstansen af ​​dets signaler - IMAGE "forsvandt" igen en gang, og dens signaler har svinget vildt - antyder, at den nu "tumler" gennem rummet, hvilket betyder, at dens spinkontrol er ude af hak.

Ingeniører har hidtil undladt at etablere den tovejskommunikation, de ville have brug for for at rette problemer på fartøjet, endsige genoplive sin oprindelige mission.

Den slags lykkelige slutninger, Hayes sagde, ville kræve, at ingeniører udviser så klar kontrol over fartøjet, at NASA's revisionsudvalg ville gengodkende dens finansieringsstrøm på et tidspunkt, hvor konkurrencen om midler blandt missioner er mere intens end nogensinde.

I mellemtiden, Due, Garcia og deres kolleger hos Goddard, White Sands og andre steder arbejder på deres egen tid – og bruger de timer, de kan sikre på NASAs travle verdensomspændende antennenetværk – til at overvåge BILLEDE.

"Vi venter alle stadig på den åbenbaring, når vi rammer den rigtige vej på det rigtige tidspunkt, og ikke kun låse på, men etablere kontrol, " sagde Hayes. "Er det et langt skud? Ja, men jeg lærte noget vigtigt for længe siden:Rumfartøjer gør meget mærkelige ting."

©2018 The Baltimore Sun
Distribueret af Tribune Content Agency, LLC.