NASA zet een van de wetenschappelijke instrumenten van Voyager 2 uit
De twee Voyager ruimtesondes razen sinds 1977 door de ruimte, aangedreven door vervallende brokken plutonium die elk jaar minder energie produceren. Omdat er minder elektriciteit beschikbaar is, heeft NASA besloten om een experiment op Voyager 2, het plasmawetenschappelijk instrument, stil te liggen. Dit apparaat mee de hoeveelheid en richting van geïoniseerde deeltjes die de ruimte sonde passeren. Hoewel Voyager 2 nog steeds genoeg elektriciteit heeft om zijn vier operationele instrumenten te ondersteunen, zal het in de jaren 2030 waarschijnlijk nog maar één zijn.
NASA zei dat ingenieurs voor de missie de afgelopen jaren maatregelen hebben genomen om te voorkomen dat er zo lang mogelijk wetenschappelijke instrumenten worden uitgeschakeld, omdat de wetenschappelijke gegevens die door de wee Voyagers zijn verzameld uniek zijn. Als eerste ruimtesonde dat de interstellaire ruimte bereikt – het gebied buiten de heliosfeer – is dit momenteel onze enige kans om dit gebied te bestuderen. Dit specifieke instrument heeft echter de afgelopen jaren beperkte gegevens verzameld vanwege de oriëntatie ten opzichte van de richting waarin plasma in de interstellaire ruimte stroomt.
De 47 jaar oude Voyager 2 reist met ongeveer 15 km/s en bevindt zich momenteel op meer dan 20,5 miljard kilometer van de Aarde. De vier resterende wetenschappelijke instrumenten bestuderen het gebied buiten onze heliosfeer en omvatten een magnetometer om het interplanetaire magnetische veld te bestuderen, een geladen deeltjesinstrument dat de verdelingen van ionen en elektronen meet, een kosmisch stralingssysteem dat de oorsprong van interstellaire kosmische straling bepaalt en een plasmagolfdetector.
The Grand Tour
De twee Voyagers werden beide in 1977 (augustus en september) gelanceerd en hun verschillende trajecten waren ontworpen om te profiteren van een zeldzame geometrische opstelling van de buitenste planeten in de late jaren ’70 en jaren ’80, wat een reis langs vier planeten mogelijk maakte met een minimum aan brandstof en reisduur. De posities van die planeten – die slechts ongeveer elke 175 jaar voorkomt – brachten Voyager 2 (die als eerste werd gelanceerd) langs de gasreuzen Jupiter en Saturnus en vervolgens zorgde zijn baan voor ontmoetingen met de ijsreuzen Uranus en Neptunus. Het is nog steeds de enige ruimtesonde die een van de ijsreuzen heeft bezocht.
Voyager 1 maakte scheervluchten langs Jupiter, Saturnus en de grootste maan van Saturnus, Titan. Beide ruimtesondes deden ongelooflijke ontdekkingen op de verre planeten en de verbluffende beelden die naar de Aarde werden gestuurd, openden een geheel nieuwe manier om naar het buitenste zonnestelsel te kijken.
De ruimtesondes bevinden zich nu in de Voyager Interstellar Mission-fase, waarin hun gegevens helpen bij het karakteriseren en bestuderen van de regio’s en grenzen van de buitenste heliosfeer en nu het interstellaire medium bestuderen. Voyager 1 passeerde de heliopauze en betrad op 25 augustus 2012 de interstellaire ruimte. Voyager 2 betrad op 5 november 2018 de interstellaire ruimte, op een afstand van 119,7 AE. Beide communiceren met de Aarde via het Deep Space Network. Het duurt bijna een dag voordat eenrichtingscommunicatie elke ruimtesonde bereikt en nog een dag voordat gegevens naar de Aarde worden teruggestuurd.
Afnemende energie
Elke Voyager wordt aangedreven door drie multihonderd-watt radio-isotopen thermo-elektrische generatoren (RTG). Bij de lancering leverde elke RTG genoeg warmte om ongeveer 157 watt aan elektriciteit te genereren en dus leverden de RTG’s de ruimtesonde gezamenlijk 470 watt bij de lancering en hun vermogen laveert elke 87,7 jaar. Er werd voorspeld dat ze de operaties tot minstens 2020 zouden laten doorgaan maar ze leveren nog steeds genoeg energie voor wat dataverzameling en communicatie. NASA schat dat ze elk jaar ongeveer 4 watt aan vermogen verliezen.
Nadat de tweeling Voyagers hun verkenning van de reuzenplaneten in de jaren ’80 hadden voltooid schakelde het missieteam verschillende wetenschappelijke instrumenten uit die niet zouden worden gebruikt om de interstellaire ruimte te bestuderen. Dat gaf de ruimtesonde tot een paar jaar geleden genoeg extra vermogen. Sindsdien heeft het team alle boordsystemen uitgeschakeld die niet essentieel zijn om de sondes te laten werken, inclusief enkele verwarmingselementen. Om het uitschakelen van een ander wetenschappelijk instrument uit te stellen hebben ze ook aangepast hoe de spanning van Voyager 2 wordt bewaakt.
Het apparaat dat onlangs werd uitgeschakeld, het plamawetenschappelijk instrument, mat de hoeveelheid plasma (elektrisch geladen atomen) en de richting waarin het stroomt. In 2018 hielp het plasmawetenschappelijk instrument bepalen dat Voyager 2 de heliosfeer heeft verlaten. Binnen de heliosfeer stromen deeltjes van de Zon naar buiten, weg van onze moederster. Omdat de heliosfeer door de interstellaire ruimte beweegt, stroomt plasma bijna altijd in de tegenovergestelde richting van de zonnedeeltjes.
Toen Voyager 2 de heliosfeer verliet daalde de plasmastroom naar het instrument dramatisch. De laatste tijd is het instrument slechts eens in de drie maanden gebruikt, wanneer de ruimtesonde een draai van 260° maakt om de as die naar de Zon is gericht. Dit beperkte gebruik speelde een rol bij het besluit van de missie om dit instrument eerder uit te schakelen dan de andere.
Volgens NASA stopte hetzelfde plasmawetenschappelijke instrument op Voyager 1 in 1980 met werken en werd het in 2007 uitgeschakeld om energie te sparen.
Eerste publicatie: 5 oktober 2024
Bron: NASA/UniverseToday
