Voyager 1 stuurt vreemde gegevens naar de Aarde

Het technische team van de Voyager 1 ruimtesonde probeert een mysterie op te lossen: de interstellaire ontdekkingsreiziger werkt normaal, ontvangt en voert opdrachten van de Aarde uit en verzamelt en retourneert wetenschappelijke gegevens. Maar uitlezingen van het Attitude Articulation and Control System (AACS) van de sonde weerspiegelen niet wat er werkelijk aan boord gebeurt.

Voyager
Artist impression van de Voyager. Credit: NASA/JPL

De AACS controleert de oriëntatie van het 45 jaar oude ruimtevaartuig. Het houdt onder andere de krachtige antenne van de Voyager 1 precies naar de Aarde gericht waardoor de ruimtesonde gegevens naar huis kan sturen. Alle tekenen wijzen erop dat de AACS nog steeds werkt maar de telemetriegegevens die hij retourneert zijn onbruikbaar. De gegevens kunnen bijvoorbeeld willekeurig lijken te zijn gegenereerd of geven geen enkele mogelijke staat weer waarin de AACS zich zou kunnen bevinden.

Het probleem heeft geen storingsbeveiligingssystemen aan boord geactiveerd. Deze zijn ontworpen om de ruimtesonde in de “veilige modus” te zetten – een toestand waarin alleen essentiële bewerkingen worden uitgevoerd waardoor technici tijd hebben om een probleem te diagnosticeren. Het signaal van Voyager 1 is ook niet verzwakt, wat suggereert dat de antenne in de voorgeschreven richting met de Aarde blijft.

Het team zal het signaal nauwlettend blijven volgen terwijl ze blijven bepalen of de ongeldige gegevens rechtstreeks afkomstig zijn van het AACS of van een ander systeem dat betrokken is bij het produceren en verzenden van telemetriegegevens. Totdat de aard van het probleem beter wordt begrepen kan het team niet anticiperen of dit van invloed kan zijn op hoe lang de ruimtesonde nog wetenschappelijke gegevens kan verzamelen en verzenden.

Voyager 1 is momenteel 23,3 miljard kilometer van de Aarde verwijderd. Het licht heeft 20 uur en 33 minuten nodig om deze afstand te overbruggen. Dit betekent dat het ongeveer twee dagen duurt om een bericht naar Voyager 1 te sturen en antwoord te krijgen – een vertraging waar het missieteam ondertussen wel aan is gewend.

Volgens de vluchtleiding in het Jet Propulsion Laboratory van de NASA hoort een mysterie als dit bij de leeftijd van de Voyager-missie. De ruimtesondes zijn beiden bijna 45 jaar oud en ze functioneren al veel langer dan oorspronkelijk gepland. Ze bevinden zich beiden in de interstellaire ruimte, een omgeving met veel straling waar nog nooit eerder een ruimtesonde is geweest. Er zijn dus enkele grote uitdagingen voor de technici. Maar als er een manier is om het probleem met de AACS op te lossen zal het team die oplossing vinden.

Het is mogelijk dat het team de bron van de verstoring niet kan vinden. Als ze de bron vinden kunnen ze het probleem mogelijk oplossen door softwarewijzigingen of mogelijk door een van de redundante hardware systemen van de ruimtesonde te gebruiken.

Het zou niet de eerste keer zijn dat het Voyager-team vertrouwt op backup hardware: in 2017 vertoonden de primaire stuwraketten van de Voyager 1 tekenen van degradatie en dus schakelden de ingenieurs over op een andere set stuwraketten die oorspronkelijk waren gebruikt tijdens de planetaire ontmoetingen van de ruimtesonde. Die stuwraketten werkten, ondanks dat ze 37 jaar ongebruikt waren.

De tweelingbroer van Voyager 1, Voyager 2 (momenteel ongeveer 19,5 miljard kilometer van de Aarde verwijderd) functioneert normaal.

Beide Voyagers, gelanceerd in 1977, hebben veel langer gefunctioneerd dan missieplanners hadden verwacht. Het zijn de enige ruimtesondes die gegevens verzamelen in de interstellaire ruimte. De informatie die ze uit deze regio verstrekken heeft bijgedragen tot een dieper begrip van de heliosfeer, de diffuse barrière die de Zon rond de planeten in ons zonnestelsel creëert.

Elke ruimtesonde produceert ongeveer 4 watt minder elektrisch vermogen per jaar waardoor het aantal systemen dat de ruimtesonde kan gebruiken, wordt beperkt. Het missieteam heeft verschillende subsystemen en verwarmingen uitgeschakeld om stroom te reserveren voor wetenschappelijke instrumenten en kritieke systemen. Er zijn nog geen wetenschappelijke instrumenten uitgeschakeld als gevolg van de afnemende energievoorziening en het Voyager-team werkt eraan om de twee ruimtesondes te laten werken en tot na 2025 unieke wetenschappelijke gegevens naar de Aarde te sturen.

Terwijl de ingenieurs blijven werken aan het oplossen van het mysterie dat Voyager 1 hen heeft gepresenteerd zullen de wetenschappers van de missie het meeste blijven halen uit de gegevens die vanuit het unieke uitkijkpunt van de ruimtesonde naar de Aarde worden gestuurd.

Eerste publicatie: 21 mei 2022
Bron: NASA