OVER: Voyager 1 i ferd med å forvinne ut av Solsystemet for alltid og inn blant stjernene i Melkeveien.
eRomfart 2024-021, Norsk Astronautisk Forening, 28.05.2024
Dette er en nyhetsnotis opprinnelig 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.
Vitenskapelige data mottatt fra Voyager 1
Av Øyvind Guldbrandsen
Den 19. mai 2024 mottok bakkekontrollen til JPL/NASA for første gang på et halvt år observasjonsdata fra romsonden Voyager 1.
Dataene ble mottatt to døgn etter at de hadde sendt instrukser til Voyager 1 som gjorde det mulig å gjenoppstarte sending av brukbare vitenskapelige data tilbake til Jorden.
På grunn av den store avstanden mellom Jorden og Voyager 1, i skrivende stund 24,4 milliarder km, eller 162,8 AU (1 AU = avstanden Jorden-Solen), brukte radiosignalene 45 timer tur/retur Jorden-Voyager 1. Voyager 1 er den fjerneste menneskelagde gjenstand som eksisterer.
Foreløpig er kun to av de 10 instrumentene på Voyager 1 reaktivert: Plasmabølgeinstrumentet og magnetometeret. Dette er uansett et epokegjørende skritt i det møysommelige arbeidet med å sette Voyager 1 tilbake til normal drift.
Det var den 15. november 2023 at Voyager 1 plutselig begynte å kun sende tilsynelantende meningsløse signaler til Jorden. Lenge så det nesten håpløst ut å skulle få den 46 år gamle sonden tilbake i stand igjen (eRomfart 2024-009).
Etter måneders nitidige undersøkelser hadde Voyager-teamet ved JPL i mars klart å identifisere problemet til et ødelagt minne i en enkelt chip i FDS-datamaskinen (Flight Data Subsystem), en av sondens tre datamaskiner. Trolig var det slått ut av et kosmisk partikkel. Selv om datamaskinene i Voyager, i likhet med i praktisk talt alle satellitter og romfartøy, er gjort spesielt motstandsdyktige mot kosmisk stråling, er det tilnærmet umulig gardere seg helt mot dette. Særlig når det gjelder tunge partikler, eksempelvis atomkjerner av jern. Slike er sjeldnere, men desto mer skadelige.
Både Voyager 1 og tvillingsonden Voyager 2 befinner seg i tillegg ute i det interstellare rommet, langt utenfor banene til Neptun og Pluto, hvor strålingsmiljøet er røffere enn innenfor heliosfæren. Voyager 2 fungerer enn så lenge som den skal, men har også hatt sine problemer (eRomfart 2020-055 og 2020-009).
FDS-maskinen har blant annet som oppgave å pakke og klargjøre data om sondens helsetilstand, samt data fra instrumentene, før dette sendes til Jorden via sondens radioantenne. Den defekte datachipen inneholdt en del av programvaren i FDS-maskinen. Uten denne koden tilgjengelig ble helse- og observasjonsdataene uforståelige.
Voyager-teamet kunne registrere at Voyager 1 fortsatt var i stand til å motta instrukser fra Jorden, så de utviklet en plan for å laste opp ny programvare, eller maskinkode, hvor man helt unngikk bruk av den ødelagte chipen. Dette var ingen enkel oppgave. Ingen andre av FDS-maskinens chiper, eller partisjoner, hadde nok kapasitet til å lagre koden som var plassert i den ødelagte chipen, så denne delen av maskinkoden måtte fordeles på de øvrige chipene i FDS-maskinen, uten å påvirke det som var der fra før. Den øvrige programvaren måtte i samme runde modifiseres for ikke å inneholde referanser til den ødelagte chipen.
Den modifiserte maskinkoden ble lastet opp via NASAs digre DSN-antenner (Deep Space Network) den 18. april 2024, og 20. april mottok bakkekontrollen, til stor jubel, for første gang på det som da var fem måneder data om helsetilstanden til Voyager 1, og dermed også bekreftelse på at programvaren fungerte.
I løpet av de nærmeste ukene planlegger JPL å rekalibrere og starte ordinær drift av ytterligere to instrumenter: Et som registrerer kosmisk stråling og et som registrerer ladde lavenergipartikler. Observasjonene er viktige for forståelsen av fysikken i det interstellare rommet. Voyager-sondene er de eneste som har nådd så langt ut.
Teknisk beskrivelse av en Voyager-sonde. Voyager 1 og 2 ble skutt opp høsten 1977, men er fortsatt operative, etter snart 47 år i rommet.
De øvrige seks instrumentene til Voyager 1 ble slått av for flere år siden. Enten fordi de sluttet å virke, eller for å spare strøm, som det leveres stadig mindre av fra de tre RTG-enehetene hver Voyager-sonde har med seg. RTG står for Radioisotop Thermoelectric Generator, og fungerer ved å konverterer varme, fra den naturlige, radioaktive nedbrytingen av Plutonium-238, til elektrisk strøm. De nærmeste årene må ytterligere instrumenter slås av for å beholde nok strøm til å opprettholde sondenes mest vitale systemer.
I tillegg til de samme fire instrumentene som Voyager 1 for øyeblikket har eller snart skal få i drift, har Voyager 2 enn så lenge også i drift et plasmaforskningsinstrument. På Voyager 1 sluttet dette å virke i 2007.
Det siste instrumentet som ble slått av på Voyager 1, før all denne elendigheten startet sist november, var det ultrafiolette spektrometeret, forkortet UVS. Det var i bruk såpass lenge som til 2016. Det til tross for at instrumentet egentlig var konstruert for studere atmosfærene til planetene, og månene som måtte ha noe av dette, som Voyager svingte forbi på vei utover i Solsystemet. Dette startet, som mange lesere nok vet, med passeringene av Jupiter i 1979. Voyager 1 ble ferdig med å studere planeter og måner tilbake i 1980, etter å ha lagt bak seg Saturn, samt Titan og det øvrige som går i kretsløp rundt denne planeten.
Men allerede kort etter oppskytingene i 1977 hadde ivrige astronomer funnet ut at Voyager-sondenes ultrafiolette spektrometre hadde unike egenskaper i forhold til å observere varme stjerner.
Egenskapene bestod både i bølgelengdene i den ekstreme delen av det ultrafiolette spekteret som instrumentet kunne observere i (40-180 nm), samt posisjoneringen langt ute i Solsystemet, hvor det verken ble forstyrret av Jordens omgivelser, som satellitter i lave baner belemres med, eller av spredt zodiakallys, som er en potensiell plage for observatorier i hele den indre delen av Solsystemet, også de langt unna Jorden. Astronomene fikk dermed overtalt NASA til å låne begge sondenes ultrafiolette spektrometre, både mellom og frem til etter de siste planet- og månepasseringene.
På Voyager 2 var UVS-instrumentet i bruk frem til 1998, til ni år etter at det ble brukt til å observere Neptun og Triton.
Neptun-passeringen i 1989 var naturlig nok også siste gang kameraene til Voyager 2 ble brukt. På Voyager 1 ble disse slått av etter Saturn-passeringen i 1980. For godt trodde alle, inntil kjendisastronom Carl Sagan fikk overtalt NASA til å reaktivere dem i 1990 for å ta dette berømte familieportrettet av Solsystemet, som endte med å vise de seks mest lyssterke planetene i Solsystemet, deriblant Jorden.
