Kako Vojadžer 1 radi već 49 godina bez solarnih panela na 26 milijardi kilometara od Zemlje

Svemirska sonda Vojadžer 1, lansirana još 1977. godine, nastavlja da šalje naučne podatke ka Zemlji iako se nalazi na neverovatnoj udaljenosti od skoro 26 milijardi kilometara. Letelica nema solarne panele, nikada nije dopunjavana i ne koristi klasične baterije za glavno napajanje, a ipak funkcioniše već 49 godina u međuzvezdanom prostoru, u koji je zakoračila još 2012. godine kao najudaljeniji objekat koji je stvorio čovek.

Mnogi se pitaju kako tehnologija iz sedamdesetih godina prošlog veka i dalje pronalazi dovoljno energije za održavanje sistema i komunikaciju sa kontrolom misije.

Preporučujemo

Nuklearna baterija koja radi decenijama bez pokretnih delova

Tajna dugovečnosti leži u tri radioizotopska termoelektrična generatora, poznata po skraćenici RTG. Za razliku od solarnih panela koji svetlost pretvaraju u struju, ovi uređaji koriste toplotu koja se oslobađa prirodnim radioaktivnim raspadom plutonijuma 238.

Princip rada je pouzdan i mehanički jednostavan: radioaktivni materijal konstantno oslobađa toplotu, a posebni termoelektrični elementi pretvaraju temperaturnu razliku direktno u električnu struju. U sistemu nema turbina, pokretnih delova niti potrebe za spoljnim gorivom. Takođe, uređaj nije nuklearni reaktor jer se u njemu ne odvija kontrolisana lančana reakcija.

Plutonijum 238 ima vreme poluraspada od približno 87,7 godina, što znači da se količina izotopa i toplotna snaga vremenom polako prepolovljavaju. Prilikom lansiranja, svaki od tri generatora davao je oko 158 vati električne snage, što je obezbeđivalo ukupno oko 474 vata za celu sondu. Danas je ta snaga znatno niža, pošto pored raspada materijala postepeno opada i efikasnost samih termoparova.

Signal jačine kućne sijalice putuje kroz svemir

Podjednako impresivan je i komunikacioni sistem sonde. Radio-predajnik na Vojadžeru 1 troši svega oko 23 vata, što je snaga ravna manjoj kućnoj sijalici, ali taj signal uspeva da premosti milijarde kilometara.

Tajna prijema leži u kombinaciji usmerene antene prečnika 3,7 metara na samoj letelici i ogromnih prijemnih stanica NASA Mreže za duboki svemir. Ove stanice, raspoređene u Sjedinjenim Američkim Državama, Španiji i Australiji, koriste džinovske antene prečnika 70 metara koje mogu da registruju izuzetno slabe radio-signale.

Brzina prenosa naučnih podataka iznosi skromnih 160 bita u sekundi, što je dovoljno za slanje telemetrije, ali neuporedivo sa današnjim brzinama prenosa podataka. Udaljenost stvara i ogromno vremensko kašnjenje. Vojadžer 1 stiže na istorijsku distancu od jednog svetlosnog dana od Zemlje, tačnije 25,9 milijardi kilometara. Nakon tog trenutka, svakoj komandi sa Zemlje biće potrebno najmanje 24 sata da stigne do letelice, a njenom odgovoru još toliko, pa najjednostavnija dvosmerna komunikacija traje dva puna dana.

Gašenje instrumenata radi produžetka misije

Iako su radioizotopski generatori veoma pouzdani, njihova snaga opada za oko četiri vata godišnje. To primorava inženjere da sukcesivno gase pojedine podsisteme kako bi sačuvali energiju za najvažnije instrumente.

U proteklom periodu ugašen je instrument za merenje kosmičkih zraka, a zatim je obustavljen i eksperiment za naelektrisane čestice niske energije. Na sondi su trenutno operativna samo dva naučna instrumenta: magnetometar i sistem za ispitivanje plazmenih talasa.

Inženjeri neprekidno traže načine da uštede svaki vat, a slične optimizacije koje su već uspešno produžile rad sestrinske sonde Vojadžer 2 primenjuju se i ovde. Iako je misija prvobitno planirana na samo pet godina radi proučavanja Jupitera i Saturna, ova letelica nastavlja da ispisuje istoriju. Čak i kada generatori konačno ostanu bez snage, Vojadžer 1 neće stati, već će nastaviti put kroz međuzvezdani prostor noseći čuvenu zlatnu ploču sa slikama i zvucima sa naše planete.

(Telegraf.rs)