NASA har igjen kommunisert med Voyager 2*

Publisert av Øyvind Guldbrandsen den 05.11.20. Oppdatert 27.02.24.

eRomfart 2020-055, Norsk Astronautisk Forening, 05.11.2020

Bildene tilhører en nyhetsnotis sendt på epost til medlemmer av Norsk Astronautisk Forening. Dersom du ikke er medlem, men ønsker å motta disse epostene og nyte godt av våre øvrige tilbud, kan du melde deg inn via vårt elektroniske innmeldingsskjema.

NASA har igjen kommunisert
med Voyager 2

Av Øyvind Guldbrandsen

For første gang siden midten av mars sendte NASA den 29. oktober en serie kommandoer til romsonden Voyager 2. Sonden sendte senere signaler i retur som bekreftet at kommandoene var mottatt og utført, uten problemer.


Grunnen til at NASA ikke har kunnet foreta toveiskommunikasjon med Voyager 2 på hele syv og en halv måned er at den 70 meter store Deep Space Network-antennen i Australia er i ferd med å gjennomgå betydelige reparasjoner og oppgraderinger. Denne antennen, betegnet DSS43 (Deep Space Station-43), er den eneste i verden som kan sende signaler til Voyager 2. Arbeidene med DSS43 er planlagt å være fullført i februar 2021, akkurat i tide til roveren Perseverance lander på Mars.

Kjeglen med en ny radiosender heises på plass på DSS43. (Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization)


NASAs Deep Space Network (DSN) består av tre grupper med digre parabolantenner som primært kommuniserer med romsonder ute i Solsystemet, men som også vil spille en kritisk rolle i NASAs planlagte, bemannede Artemis-måneprogram. Hver DSN-stasjon består av en gruppe med tre 34-metersantenner og en 70-metersantenne. Stasjonene er plassert i Australia, California og Spania, strategisk fordelt rundt kloden slik at romfartøy langt fra Jorden tilnærmet alltid vil ha direkte sikt til minst minst en stasjon. De tre 34-metersantennene i Australia kan, når de kobles elektronisk sammen, ta imot signaler fra Voyager 2. Men de er ikke kraftige nok til å sende signaler til sonden, som i skrivende stund befinner seg hele 18,8 milliarder km fra Jorden. Denne ubegripelige avstanden, som signalene fra sondens bare 20 Watt kraftige radiosender bruker 17 timer og 25 minutter på å tilbakelegge, tilsvarer mer enn 125 ganger avstanden Jorden-Solen, nær 50 000 ganger avstanden Jorden-Månen, eller rundt 45 millioner ganger banehøyden til Den internasjonale romstasjonen ISS.

DSS43 ble satt i drift i 1972 og har gjennomgått flere oppgraderinger siden da. Den som foretas nå er den mest omfattende siden slutten av 1980-tallet, da man økte diameteren på parabolreflektoren fra 64 til 70 meter. Blant mye annet er nye radiosendere nå montert, hvorav den ene erstatter en som var like gammel som den opprinnelige antennen selv. Det var en av disse nye senderne som suksessfullt ble testet mot Voyager 2 nå i slutten av oktober.

Oversiktsbilde over DSN-stasjonen i Australia. DSS43 midt på bildet. En av de fire 34-metersantennene i bakgrunnen ble tatt ut av drift i 2016. 26-metersantennen i forgrunnen ble tatt ut av drift i 2009. (Canberra Deep Space Communication Complex)


Før DSS43 ble tatt ned for oppgraderingene ble Voyager 2 programmert til å fortsette å sende observasjonsdata til Jorden på egenhånd, uten behov for kommandoer fra hjemplaneten. Det er alltid en viss risiko med å ikke kunne sende kommandoer til et et romfartøy over lang tid. Senest sist januar skjedde en svikt i Voyager 2 som krevde at bakkekontrollen grep inn og fikk sonden i normal drift igjen.

Voyager 2 ble skutt opp 20. august 1977, og er med sine mer enn 43 år i rommet det eldste romfartøyet som fortsatt fungerer. I tiden 1979-1989 passerte sonden i tur og orden alle de fire ytre planetene i Solsystemet, altså Jupiter, Saturn, Uranus og Neptun. En helt enestående ferd, som kanskje aldri kommer til å bli gjentatt. Om det noen sinne skulle skje vil det ikke være mulig før tidligst på 2150-2160-tallet, når de ytre planetene igjen er oppstilt på en tilsvarende måte. Voyager 2 er fortsatt den eneste sonden som har studert Uranus og Neptun og deres ringer, måner og øvrige omgivelser på nært hold. Det er så langt ikke bygget noen andre sonder som skal dra til noen av disse to planetene.

Datasimulering av den nåværende posisjonen til Voyager 2. Avstanden mellom Voyager 2 og Solen er i dag så vidt over fire ganger avstanden Neptun-Solen. (NASA's Eyes)


Ved passeringen av Neptun fløy Voyager 2 bare noen få tusen km over planetens nordpol. Dette førte til at Voyagers bane ble bøyd kraftig «nedover», eller sydover, slik at den noen timer senere passerte relativt nær Neptuns store måne Triton, som blant annet viste seg å ha en geologisk ung overflate, aktive geysirer og et tynt dislag i den allerede kjente atmosfæren.

Etter møtet med Neptun og Triton fortsatte Voyager 2 videre utover i Solsystemet. Samtidig beveget den seg også stadig lengre syd på himmelen, sett fra Jorden. Denne uvanlige banen gjorde at sonden etterhvert forsvant ut av syne fra DSN-stasjonene på den nordlige halvkule, altså de i California og Spania.

For akkurat to år siden, 5. november 2018, passerte Voyager 2 heliopausen, i en avstand av 119 AU, eller nær 18 milliarder km fra Solen (1 AU tilsvarer avstanden Jorden-Solen.) Heliopausen er overgangen mellom heliosfæren, altså «boblen» som omslutter planetene og Kuiper-beltet, og det interstellare rom, hvor rommiljøet ikke lenger domineres av partikler og magnetfelt generert av Solen. Et område hittil bare utforsket av Voyager 2 og dens tvillingsonde Voyager 1, og som har vist seg å oppføre seg annerledes enn forskerne hadde ventet. Voyager 1 ble skutt opp 16 dager etter Voyager 2, men beveger seg hurtigere utover i Solsystemet, og passerte heliopausen allerede i 2012. Sist juli passerte Voyager 1 avstanden 150 AU fra Solen, en tilsynelatende vanvittig strekning, som for øvrig likevel bare er 1/50 milliondel av Melkeveiens diameter. Voyager 1 og 2 beveger seg bort fra Solen med hastigheter på henholdsvis 17 og 15,4 km/s (61 200 og 55 350 km/t) i ganske sprikende retninger, og befinner seg nå omtrent 163 AU fra hverandre.

Voyager-sondenes unike posisjoner er grunnen til at NASA fortsatt tilnærmet daglig lytter til signaler fra begge sondene, som kontinuerlig gjør målinger av magnetfelt, ladde partikler, kosmisk stråling og plasma. Dette håper forskerne de vil fortsette med til midten av 2020-tallet. Da vil sondenes plutoniumfylte RTG-kraftkilder ikke lenger kunne levere nok strøm til å holde noen av de vitenskapelige instrumentene i drift.

Begge Voyager-sondene vil fortsette videre utover og inn i bane rundt Melkeveien, og aldri vende tilbake til vårt solsystem.


Skjematisk fremstilling av Solsystemet med heliosfæren og Voyager-sondenes omtrentlige, nåværende posisjoner i det interstellare rom. (NASA/JPL-Caltech)