NASA doet gewaagde wisseling van stuwraketten – Voyager 1-missie kan weer even mee
Ingenieurs moesten de verstopte stuwraketten van de ruimtesonde vervangen terwijl Voyager 1 zijn reis door de interstellaire ruimte voortzette.
De Voyager 1-ruimtesonde reist al 47 jaar door het heelal en verzamelt waardevolle gegevens buiten het zonnestelsel. Al dat interstellaire reizen vergt echter wel zijn tol van de sonde. Onlangs moesten NASA-ingenieurs een stuwraketprobleem oplossen dat Voyager 1 trof, waarbij ze een reeks obstakels moesten overwinnen die werden veroorzaakt door de verouderde hardware van de sonde.
De slijtage door ruimtereizen heeft ervoor gezorgd dat de stuwraketten van Voyager 1 verstopt zijn geraakt. Een brandstofleiding in de stuwraketten is gevuld met siliciumdioxide, een bijwerking van de leeftijd van de brandstoftank van de ruimtesonde. Om Voyager 1 te helpen zijn missie voort te zetten, is een team van ingenieurs overgestapt op een andere set stuwraketten dan die waarop de ruimtesonde vertrouwde, zo maakte NASA onlangs bekend. Probleem, die is ook verstopt.
Voyager 1 gebruikt zijn stuwraketten om zichzelf naar de Aarde te richten en de communicatielijnen met de grondcontrole open te houden. De ruimtesonde heeft drie sets stuwraketten, twee voor positiecorrecties en één voor trajectcorrecties. Aan het begin van zijn missie had Voyager 1 de verschillende soorten stuwraketten nodig om zijn planetaire scheervluchten uit te voeren, maar de ruimtesonde bevindt zich nu op een rechtlijnig pad uit het zonnestelsel, dus het is niet langer belangrijk welke set wordt gebruikt.
In 2002 merkte het missieteam van het Jet Propulsion Laboratory van de NASA op dat sommige brandstofleidingen in de positie-set verstopt begonnen te raken. Het team stapte over op de twee set maar die vertoonde in 2018 tekenen van verstopping, wat de ingenieurs ertoe aanzette om te vertrouwen op de trajectcorrectie-set.
In de afgelopen zes jaar raakten die stuwraketten nog meer verstopt dan de andere twee toen het team de overstap maakte. De opening van de trajectcorrectieleidingen was oorspronkelijk 0,25 mm in diameter en die is nu teruggebracht tot 0,035 mm, oftewel ongeveer de helft van de breedte van een mensenhaar, volgens NASA. Als gevolg hiervan had het team geen andere keuze dan terug te schakelen naar een van de twee positie-sets.
Deze procedure om stuwraketten te wisselen zou vroeger gemakkelijk zijn geweest maar Voyager 1 is niet meer zo jong en de ruimtesonde vereist tegenwoordig een voorzichtigere behandeling. Controllers schakelden een aantal onnodige boordsystemen uit waaronder enkele verwarmingselementen. Die strategie reduceerde met succes het stroomverbruik maar zorgde er ook voor dat Voyager 1 kouder werd. Als gevolg hiervan liep het inschakelen van de ongebruikte stuwraketten het risico dat ze beschadigd raakten, dus het team moest ze eerst opwarmen met de niet-essentiële verwarmingselementen van de ruimtesonde.
Het dilemma bleef bestaan, omdat de stroomvoorziening van de ruimtesonde nu zo laag is dat het missieteam iets anders zou moeten uitschakelen om de niet-essentiële verwarmingselementen in te schakelen. In plaats daarvan dachten de ingenieurs dat ze de hoofdverwarmingen van de ruimtesonde ongeveer een uur konden uitschakelen, net genoeg tijd om de stuwraketten op te warmen.
Al die moeite loonde en de benodigde groep stuwraketten van Voyager 1 was operationeel. Het is echter duidelijk dat de verouderde interstellaire sonde veel meer nodig heeft om operationeel te blijven. “Alle beslissingen die we in de toekomst moeten nemen vergen veel meer analyse en voorzichtigheid dan ooit tevoren”, aldus Suzanne Dodd, projectmanager van Voyager, in een persverklaring.
Voyager 1 werd in 1977 gelanceerd, minder dan een maand nadat zijn tweelingsonde, Voyager 2, aan zijn reis naar de ruimte begon. De ruimtesonde nam een snellere route, verliet de asteroïdengordel eerder dan zijn tweeling en kwam dicht bij Jupiter en Saturnus, waar het twee Jupitermanen ontdekte, Thebe en Metis, en vijf nieuwe manen en een nieuwe ring, de G-ring, rond Saturnus.
Voyager 1 waagde zich in augustus 2012 in de interstellaire ruimte en werd de eerste ruimtesonde die de grens van ons zonnestelsel passeerde. De ruimtesonde is momenteel 24,4 miljard kilometer ver weg en vliegt met een snelheid van 61.155 kilometer per uur door de interstellaire ruimte.
Eerste publicatie: 13 september 2024
Bron: NASA
