A equipe Voyager da NASA se concentra em patches de software e propulsores

A espaçonave Voyager 1 da NASA é retratada neste conceito artístico viajando pelo espaço interestelar, ou o espaço entre as estrelas, onde entrou em 2012. Viajando em uma trajetória diferente, sua irmã gêmea, a Voyager 2, entrou no espaço interestelar em 2018. Crédito: NASA/JPL -Caltech

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Os esforços deverão ajudar a prolongar a vida dos exploradores interestelares da agência.

Os engenheiros da missão Voyager da NASA estão a tomar medidas para ajudar a garantir que ambas as naves espaciais, lançadas em 1977, continuem a explorar o espaço interestelar nos próximos anos.

Um esforço aborda resíduos de combustível que parecem estar se acumulando dentro de tubos estreitos em alguns dos propulsores da espaçonave. Os propulsores são usados para manter a antena de cada espaçonave apontada para a Terra. Este tipo de acúmulo foi observado em algumas outras espaçonaves.

A equipe também está enviando um patch de software para evitar a recorrência de uma falha que surgiu na Voyager 1 no ano passado. Os engenheiros resolveram a falha e o patch tem como objetivo evitar que o problema ocorra novamente na Voyager 1 ou surja em sua irmã gêmea, a Voyager 2.

Acúmulo de propulsor

Os propulsores da Voyager 1 e da Voyager 2 são usados principalmente para manter as antenas da espaçonave apontadas para a Terra para comunicação. A espaçonave pode girar em três direções – para cima e para baixo, para a esquerda e para a direita e em torno do eixo central, como uma roda. Ao fazerem isso, os propulsores disparam automaticamente e reorientam a espaçonave para manter suas antenas apontadas para a Terra.

O propelente flui para os propulsores através das linhas de combustível e depois passa por linhas menores dentro dos propulsores, chamadas tubos de entrada do propulsor, que são 25 vezes mais estreitas que as linhas externas de combustível. Cada disparo do propulsor adiciona pequenas quantidades de resíduos de propelente, levando ao acúmulo gradual de material ao longo de décadas. Em alguns dos tubos de entrada do propelente, o acúmulo está se tornando significativo. Para retardar esse aumento, a missão começou a permitir que as duas naves espaciais girassem um pouco mais em cada direção antes de disparar os propulsores. Isso reduzirá a frequência dos disparos dos propulsores.

Os ajustes na faixa de rotação dos propulsores foram feitos por comandos enviados em setembro e outubro, e permitem que a espaçonave se mova quase 1 grau a mais em cada direção do que no passado. A missão também está realizando menos disparos e mais longos, o que reduzirá ainda mais o número total de disparos realizados em cada espaçonave.

Os ajustes foram cuidadosamente planejados para garantir um impacto mínimo na missão. Embora uma maior rotação da sonda possa significar que fragmentos de dados científicos são ocasionalmente perdidos – semelhante a estar numa chamada telefónica onde a pessoa do outro lado desliga ocasionalmente – a equipe concluiu que o plano permitirá às Voyagers devolver mais dados ao longo do tempo.

Os engenheiros não podem saber ao certo quando os tubos de entrada do propelente do propulsor ficarão completamente entupidos, mas esperam que, com essas precauções, isso não aconteça por pelo menos mais cinco anos, possivelmente por muito mais tempo. A equipe pode tomar medidas adicionais nos próximos anos para prolongar ainda mais a vida útil dos propulsores.

“Até este ponto da missão, a equipe de engenharia enfrenta muitos desafios para os quais simplesmente não temos um manual”, disse Linda Spilker, cientista do projeto da missão como Laboratório de Propulsão a Jato da NASA no sul da Califórnia. “Mas eles continuam a apresentar soluções criativas.”

Consertando as coisas

Em 2022, o computador de bordo que orienta a espaçonave Voyager 1 com a Terra começou a enviar relatórios de status distorcidos, apesar de continuar a operar normalmente. Os engenheiros da missão levaram meses para identificar o problema. O sistema de articulação e controle de atitude (AACS) estava direcionando mal os comandos, gravando-os na memória do computador em vez de executá-los. Um desses comandos perdidos acabou distorcendo o relatório de status do AACS antes que pudesse chegar aos engenheiros no terreno.

A equipe determinou que o AACS havia entrado no modo incorreto; no entanto, eles não conseguiram determinar a causa e, portanto, não têm certeza se o problema poderá surgir novamente. O patch de software deve evitar isso.

“Este patch é como uma apólice de seguro que nos protegerá no futuro e nos ajudará a manter estas sondas o maior tempo possível”, disse Suzanne Dodd do JPL, gestora do projeto Voyager. “Estas são as únicas naves espaciais que alguma vez operaram no espaço interestelar, por isso os dados que enviam são exclusivamente valiosos para a nossa compreensão do nosso universo local.”

A Voyager 1 e a Voyager 2 viajaram mais de 15 bilhões e 19 bilhões de milhas da Terra, respectivamente. A essas distâncias, as instruções do patch levarão mais de 18 horas para chegar à espaçonave. Devido à idade da espaçonave e ao tempo de atraso na comunicação, há algum risco de que o patch substitua o código essencial ou tenha outros efeitos não intencionais na espaçonave. Para reduzir esses riscos, a equipe passou meses escrevendo, revisando e verificando o código. Como precaução adicional de segurança, a Voyager 2 receberá o patch primeiro e servirá como teste para seu gêmeo. A Voyager 1 está mais longe da Terra do que qualquer outra nave espacial, tornando os seus dados mais valiosos.

A equipe fará o upload do patch e fará uma leitura da memória AACS para ter certeza de que está no lugar certo na sexta-feira, 20 de outubro. Se nenhum problema imediato surgir, a equipe emitirá um comando no sábado, 28 de outubro, para ver se o patch estiver funcionando como deveria.

Mais sobre a missão

A missão Voyager foi originalmente programada para durar apenas quatro anos, enviando ambas as sondas para além de Saturno e Júpiter. A NASA estendeu a missão para que a Voyager 2 pudesse visitar Urano e Netuno; ainda é a única espaçonave que encontrou os gigantes de gelo. Em 1990, a NASA estendeu novamente a missão, desta vez com o objetivo de enviar as sondas para fora da heliosfera, uma bolha protetora de partículas e campos magnéticos criada pelo Sol. A Voyager 1 atingiu a fronteira em 2012, enquanto a Voyager 2 (viajando mais devagar e em uma direção diferente da sua gêmea) a alcançou em 2018.

Uma divisão da Caltech em Pasadena, o JPL construiu e opera a espaçonave Voyager. As missões Voyager fazem parte do Observatório do Sistema Heliofísico da NASA, patrocinado pela Divisão de Heliofísica da Diretoria de Missões Científicas em Washington.


Publicado em 24/10/2023 17h23

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