美国国家航空航天局的旅行者1号推进37年后推进推进器,延长使命

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这对双子星航天飞机正在庆祝在2017年8月和9月连续运行40年。积分:NASA / JPL-Caltech

如果你试图启动一辆坐在车库里的汽车好几十年,你可能不会期望发动机能够做出反应。但航海家号1号航天器上的一组推进器在37年没有使用的情况下成功发射。

旅行者1号航天飞机是美国宇航局最远和最快的航天器,是星际空间中唯一的人造物体,星际之间的环境。已经飞行了40年的飞船依靠称为推进器的小型装置来定向自身,以便它可以与地球进行通信。这些推进器以微小的脉冲发射,或“泡”,持续仅仅几毫秒,微妙地旋转航天器,使其天线指向我们的星球。现在,Voyager团队能够使用一套四个备用推进器,自1980年以来一直处于休眠状态。

美国宇航局喷气推进实验室航海家计划项目经理Suzanne Dodd说:“有了这些在37年后仍能正常工作的推进器,我们将能够延长旅行者1号航天器的使用寿命2到3年,加利福尼亚。

自2014年以来,工程师们已经注意到,航海家号1一直使用的推进器定向飞船,称为“姿态控制推进器”,已经退化。随着时间的推移,推进器需要更多的气泡来释放相同的能量。在离地球130亿英里的地方,附近没有机械工厂可以调整。

旅行者队在美国加利福尼亚州帕萨迪纳的NASA喷气推进实验室组装了一组推进专家,研究这个问题。 Chris Jones,Robert Shotwell,Carl Guernsey和Todd Barber分析了选项,并预测了航天器在不同场景下的响应情况。他们同意了一个不寻常的解决方案:尝试给一组已经睡了37年的推进器定位。

“旅行者号航班的飞行队挖掘了数十年的数据,并检查了用过时的汇编语言编码的软件,以确保我们能够安全地测试推进器,”JPL总工程师琼斯说。

在任务初期,旅行者1号飞过了木星,土星和每个重要的卫星。为了准确地飞行并将飞船的仪器指向目标大小,工程师们使用“轨迹修正机动”或TCM,推进器的尺寸和功能与姿态控制推进器完全相同,位于飞船的后侧。但由于旅行者1号的最后一次行星遭遇是土星,自1980年11月8日以来,旅行者队不需要使用中央推进器。当时,中央推进器被用于更持续的发射模式;它们从未用于定位飞船所需的短暂爆发。

所有旅行者的推进器都是由Aerojet Rocketdyne开发的。同样类型的推进器,被称为MR-103,也飞行在其他NASA航天器上,如卡西尼和黎明。

2017年11月28日星期二,航海家号工程师在37年内首次启动了四台中速推进器,并测试了他们使用10毫秒脉冲定位航天器的能力。当测试结果通过太​​空时,该小组急切地等待着,在加利福尼亚州戈德斯通(Goldstone),这是美国宇航局的深空网络的一部分,耗时19小时35分钟。

瞧,11月29日星期三,他们了解到中药推进器的工作非常完美 - 和姿态控制推进器一样。

“每次在推进器测试中的每个里程碑时,旅行者队伍都会变得更加兴奋。 JPL推进工程师Barber说:“目睹这些休息好的推进器拿起接力棒,仿佛没有时间过去一样,这种情绪是缓解,喜悦和怀疑之一。

今后的计划是在1月份转向中医推进器。为了做出改变,旅行者不得不打开每个推进器一个加热器,这需要电力 - 这是老化任务的有限资源。当没有足够的电力来操作加热器时,该团队将切换回姿态控制推进器。

推进器测试进行得非常顺利,该团队可能会对Voyager 2的双发航天飞机Voyager 2进行类似的测试。然而,目前用于Voyager 2的姿态控制推进器尚未降级为Voyager 1。

可能在未来几年内,航海家2号也将进入星际空间。

旅行者航天器由JPL建造,后者继续运行。 JPL是加州理工在帕萨迪纳的一个部门。航海家号任务是美国宇航局太阳物理系统观测台的一部分,由华盛顿科学任务局的太阳物理学部门赞助。

来源:喷气推进实验室Elizabeth Landau