Due nuovi interventi sulle sonde Voyager

Ancora una volta gli ingegneri del NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL) sono intervenuti sulle due sonde interstellari Voyager 1 e 2, lanciate nell’estate del 1977, per ottimizzarne il funzionamento e prolungarne la vita operativa.

Entrambi gli interventi erano rivolti al software del sistema AACS (Attitude Articulation and Control System), che controlla l’assetto delle sonde e l’orientamento rispetto alla Terra.

Accumulo di idrazina

Per mantenere costanti le comunicazioni con la Terra, le due sonde possono ruotare su tre assi grazie a 12 dei 16 piccoli propulsori distribuiti a coppie intorno al corpo centrale. Il propellente utilizzato è idrazina (N₂H₄), contenuta in un singolo serbatoio sferico di 71 cm di diametro, che al momento del lancio ne conteneva una quantità pari a 104 kg.
L’idrazina fluisce dal serbatoio ai propulsori grazie a tubazioni ed entra negli stessi attraverso degli iniettori 25 volte più stretti delle tubazioni principali. Gli iniettori convogliano l’idrazina a contatto con un substrato catalitico, dove si dissocia esplosivamente creando la spinta desiderata.

Come è stato osservato anche in altre sonde, nel corso delle innumerevoli accensioni avvenute in questi primi 46 anni di missione, una non quantificabile quantità di idrazina residua è andata pian piano accumulandosi negli iniettori. Con ogni nuova accensione il residuo aumenta e con esso diminuisce l’efficienza di ciascun propulsore nel mantenere l’assetto della sonda.

Negli ultimi due mesi una serie di nuovi comandi sono stati inviati al computer HYPACE (Hybrid Programmable Attitude Control Electronics) che controlla l’assetto delle sonde. I nuovi comandi permettono alle sonde di ruotare fino a 1° d’arco oltre l’assetto desiderato sui tre assi, riducendo quindi la frequenza delle accensioni, che saranno anche leggermente più lunghe.
Naturalmente la divergenza dell’assetto ottimale rispetto alla Terra causerà la perdita di qualche bit di informazione, ma questa perdita sarà compensata dal prolungamento dell’operatività.

Secondo gli ingegneri del JPL, con questa precauzione, l’intasamento completo di tutti gli iniettori non avverrà sicuramente entro i prossimi 5 anni e, con eventuali ulteriori interventi definiti “creativi”, l’efficacia dei propulsori potrà essere ancora prolungata.

Data glitch

Nella primavera del 2022 Voyager 1, pur continuando a funzionare normalmente, iniziò a mandare a Terra dati telemetrici confusi riguardanti il sistema AACS, dati che apparivano generati casualmente e che non rispecchiavano nessun possibile stato del sistema.
La causa venne rapidamente individuata: l’AACS aveva misteriosamente iniziato a inviare la sua telemetria attraverso un computer di bordo che da anni aveva smesso di funzionare, alterando quindi tutte le informazioni inviate.
Il corretto instradamento dei dati venne ripristinato ma, non conoscendo cosa avesse dato origine al problema e per prevenirne il ripetersi, è stata sviluppata una patch per entrambe le sonde.
L’invio della patch è avvenuto lo scorso 20 ottobre, prima verso Voyager 2 e il 28 ottobre è stato inviato un comando di controllo per verificarne il corretto funzionamento su entrambe le sonde.

«Questa patch è come una polizza assicurativa che ci proteggerà da future ripetizioni del problema e ci aiuterà a operare le due sonde il più lungo possibile», ha commentato Suzanne Dodd, JPL manager del programma Voyager. «Queste sono le uniche sonde che abbiano mai operato nello spazio interstellare, quindi i dati che ci inviano sono unici e molto preziosi per la conoscenza dell’universo».

In questa pagina è possibile visualizzare lo status delle due sonde.

Fonte: NASA