NASA kontakter Voyager 2 ved hjælp af opgraderet Deep Space Network parabol

Den 29. okt. missionsoperatører sendte en række kommandoer til NASAs Voyager 2 rumfartøj for første gang siden midten af ​​marts. Rumfartøjet har fløjet solo, mens den 70 meter brede (230 fod brede) radioantenne, der bruges til at tale med den, har været offline til reparationer og opgraderinger. Voyager 2 returnerede et signal, der bekræftede, at det havde modtaget "opkaldet" og udførte kommandoerne uden problemer.

Opkaldet til Voyager 2 var en test af ny hardware, der for nylig blev installeret på Deep Space Station 43, den eneste ret i verden, der kan sende kommandoer til Voyager 2. Beliggende i Canberra, Australien, det er en del af NASAs Deep Space Network (DSN), en samling af radioantenner rundt om i verden, der primært bruges til at kommunikere med rumfartøjer, der opererer ud over månen. Siden retten gik offline, missionsoperatører har været i stand til at modtage sundhedsopdateringer og videnskabelige data fra Voyager 2, men de har ikke været i stand til at sende kommandoer til den fjerntliggende sonde, som har rejst milliarder af miles fra Jorden siden opsendelsen i 1977.

Blandt opgraderingerne til DSS43, som retten er kendt, er to nye radiosendere. En af dem, som bruges til at tale med Voyager 2, er ikke blevet udskiftet i over 47 år. Ingeniører har også opgraderet varme- og køleudstyr, strømforsyningsudstyr, og anden elektronik, der er nødvendig for at køre de nye sendere.

Det vellykkede opkald til Voyager 2 er blot en indikation på, at retten vil være online igen i februar 2021.

"Det, der gør denne opgave unik, er, at vi udfører arbejde på alle niveauer af antennen, fra piedestalen i jordhøjde og helt op til foderkeglerne i midten af ​​skålen, der strækker sig over kanten, " sagde Brad Arnold, DSN-projektlederen ved NASAs Jet Propulsion Lab i det sydlige Californien. "Denne testkommunikation med Voyager 2 fortæller os bestemt, at tingene er på sporet med det arbejde, vi udfører."

Verdensomspændende netværk

Deep Space Network består af radioantennefaciliteter fordelt ligeligt rundt om på kloden i Canberra; Goldstone, Californien; og Madrid, Spanien. Placeringen af ​​de tre faciliteter sikrer, at næsten ethvert rumfartøj med en sigtelinje til Jorden kan kommunikere med mindst et af faciliteterne til enhver tid.

Voyager 2 er den sjældne undtagelse. For at kunne flyve forbi Neptuns måne Triton i 1989, sonden fløj over planetens nordpol. Den bane afbøjede den sydpå i forhold til planeternes plan, og det har været på vej i den retning lige siden. Nu mere end 11,6 milliarder miles (18,8 milliarder kilometer) fra Jorden, rumfartøjet er så langt sydpå, at det ikke har en sigtelinje med radioantenner på den nordlige halvkugle.

DSS43 er den eneste skål på den sydlige halvkugle, der har en sender, der er kraftig nok, og som udsender den rigtige frekvens til at sende kommandoer til det fjerne rumfartøj. Voyager 2's hurtigere bevægende tvilling, Voyager 1, tog en anden vej forbi Saturn og kan kommunikere via antenner på de to DSN-anlæg på den nordlige halvkugle. Antennerne skal uplinke kommandoer til begge Voyagers i et radiofrekvensområde kaldet S-bånd, og antennerne downlinker data fra rumfartøjet i et område kaldet X-bånd.

Mens missionsoperatører ikke har været i stand til at kommandere Voyager 2, siden DSS43 gik offline, de tre 34 meter brede (111 fod brede) radioantenner på Canberra-anlægget kan bruges sammen til at fange de signaler, som Voyager 2 sender til Jorden. Sonden sender videnskabelige data tilbage fra det interstellare rum, eller området uden for vores sols heliosfære – den beskyttende boble af partikler og magnetiske felter skabt af Solen, der omgiver planeterne og Kuiperbæltet (samlingen af ​​små, iskolde legemer ud over Neptuns bane).

DSS43 begyndte at fungere i 1972 (fem år før lanceringen af ​​Voyager 2 og Voyager 1) og var kun 64 meter (210 fod) bred på det tidspunkt. Den blev udvidet til 70 meter (230 fod) i 1987 og har modtaget en række opgraderinger og reparationer siden da. Men ingeniørerne, der fører tilsyn med det nuværende arbejde, siger, at dette er en af ​​de mest betydningsfulde makeovers, retten har modtaget, og den længste, den har været offline i over 30 år.

"DSS43-antennen er et højt specialiseret system; der er kun to andre lignende antenner i verden, så at have antennen nede i et år er ikke en ideel situation for Voyager eller for mange andre NASA-missioner, " sagde Philip Baldwin, operations manager for NASA's Space Communications and Navigation (SCaN) Program. "Styrelsen tog beslutningen om at gennemføre disse opgraderinger for at sikre, at antennen fortsat kan bruges til nuværende og fremtidige missioner. For en antenne, der er næsten 50 år gammel, det er bedre at være proaktiv end reaktiv med kritisk vedligeholdelse."

Reparationerne vil gavne andre missioner, inklusive Mars Perseverance roveren, som vil lande på den røde planet 18. februar, 2021. Netværket vil også spille en afgørende rolle i måne-til-Mars-udforskningsindsatsen, at sikre kommunikations- og navigationsstøtte til både forløbermånen og Mars-missionerne og de bemandede Artemis-missioner.