美國宇航局正計劃關閉旅行者 2 號的另一部分

為了節省旅行者 2 號日益減少的能量并延長航天器的任務，美國宇航局已經關閉了其另一臺儀器。

他們在 2024 年 10 月用等離子體光譜儀做到了這一點，這不會是最后一次。3 月，旅行者 2 號Low-Energy Charged Particle儀器將關閉。

這對耐用的航天器意味著什么？

“如果我們現在不關閉每個 Voyager 上的儀器，它們可能只有幾個月的電力，然后我們就需要宣布任務結束，”JPL Voyager 項目經理 Suzanne Dodd 說。

自 1977 年這對航海者號宇宙飛船發射以來，情況發生了很大變化。我們的星球更熱，人類人口激增，太空堡壘卡拉狄加來來去去——兩次。

旅行者 1 號和 2 號的長壽讓我們所有人都感到驚訝。當他們發射時，他們計劃的任務長度只有五年。現在，在發射日期近 50 年后，他們都到達了星際空間，這是一項了不起的成就。

盡管這兩艘航天器都被證明是耐用的，但沒有什么是永恒的，即使是钚。當它們發射時，它們都攜帶了大約 13.5 公斤的钚 238放射性同位素熱電發電機（RTG）。

RTG 通過熱電偶將腐爛的钚中的熱量運行來發電。然而，隨著钚的衰變，它的功率輸出會降低。這需要降低航天器的電力需求。

這就是 NASA 對這兩艘旅行者號的處境。他們不得不依次關閉不再提供太多科學益處的系統。幸運的是，該航天器的一些儀器是針對行星科學的，在星際空間中不太重要。

“航海者號自發射以來一直是深空搖滾明星，我們希望盡可能長時間地保持這種狀態，”Dodd 說。

“但電力不足。如果我們現在不關閉每個旅行者號上的儀器，他們可能只有幾個月的電力，我們就需要宣布任務結束了。

每個 Voyager 航天器都攜帶相同的有效載荷10 種科學儀器.NASA 在不同時間關閉了每個儀器上的不同儀器，以實現最佳科學結果。

2024 年 10 月，美國宇航局關閉了旅行者 2 號的等離子體光譜儀。3 月 24 日，NASA 將關閉旅行者 2 號的低能帶電粒子儀器 （LECP），只剩下三臺活躍的儀器：三軸磁通門磁力計 （MAG）、宇宙射線子系統 （CRS） 和等離子體波子系統 （PWS）。

這三種儀器仍然允許旅行者 2 號收集有價值的科學數據。

旅行者 2 號的 MAG 儀器測量了天王星以及海王星以及太陽風如何與它們的磁層相互作用。它在確定旅行者 2 號何時穿越日球層頂進入星際空間。

現在航天器已經進入星際空間，MAG 正在測量星際磁場的強度以及它們如何與太陽磁場相互作用。

CRS 儀器幫助科學家測量了外行星磁層內的高能粒子。它還提供了有關宇宙射線.

通過測量宇宙射線核，它幫助科學家了解這些射線是如何加速和傳播的。通過測量星際空間中的宇宙射線通量，CRS 揭示了有關 ISM 的一些細節。

PWS 測量了太陽系行星附近的電子密度。在旅行者號任務的早期，該儀器檢測到閃電風暴開啟木星和其他巨行星，這是理解這些行星的重大進展。在星際空間中，它測量星際等離子體的密度。它的測量對于了解星際介質 （ISM） 至關重要。

在整個任務中，LECP 儀器向科學家們介紹了帶電粒子的能量和太陽風的動力學。它還展示了一些粒子如何從日球層泄漏到星際空間。

隨著旅行者 2 號繼續進入星際空間，LECP 將告訴我們更多關于日球層頂的信息，以及粒子在日球層和星際空間中的行為有何不同。

“每天的每一分鐘，旅行者號都在探索一個以前沒有航天器去過的區域。”- Linda Spilker，噴氣推進實驗室的旅行者號項目科學家

LECP 儀器將于本月晚些時候關閉，使 Voyager 2 的儀器減少到只有三臺。沒有什么比 LECP 更能說明 Voyager 的壽命和穩健性了。它之所以關閉，只是因為能源限制，而不是因為性能下降。

Voyager 2 使用步進電機將儀器旋轉 360 度，每 192 秒提供 15.7 瓦的脈沖。在開發和測試期間，電機經過了 500,000 步的測試。

這足以讓它度過難關，直到飛船相遇土星1980 年 8 月。但是，到本月晚些時候停用時，該電機將完成超過 850 萬步。

與 Voyager 計劃的其他方面一樣，LECP 持續了很長時間，以至于其首席研究員Stamatios Krimigis，現在已經 86 歲了，已經退休并擔任榮譽職位。

他現在是約翰霍普金斯大學應用物理實驗室 （APL） 太空探索部門的名譽負責人。也許這個人和樂器會同時完全退休。

旅行者 1 號和 2 號是我們的第一個星際探測器，盡管它們從未打算成為。他們向我們展示的關于星際空間的一切都是額外的知識。該計劃的許多人現在已經離開了，但兩艘航天器都還活著。

這其中有一種辛酸，它超越了科學、帶電粒子和星際介質的細節。他們是人類第一批無意中進入星際空間的使者，并且開始比他們的創造者活得更久。

“旅行者號宇宙飛船已經遠遠超過了他們最初研究外行星的任務。”- 旅行者號計劃科學家 Patrick Koehn

然而，航海者號是科學任務，他們仍然頑強地完成這些任務。

“旅行者號航天器已經遠遠超過了他們最初研究外行星的任務，”華盛頓美國宇航局總部的旅行者號項目科學家帕特里克·科恩 （Patrick Koehn） 說。

“從那時起，我們收集的每一點額外數據不僅是日光物理學的寶貴獎勵科學，也是對航海者號的模范工程的證明——從近 50 年前開始，一直持續到今天。”

NASA 決心向 Voyager 航天器榨取盡可能多的數據。一旦 Voyager 2 的 LECP 在本月晚些時候關閉，兩臺 Voyager 都應該能夠在另一臺儀器需要關閉之前再運行一年。對于 Voyager 1，這意味著它將失去 LECP。旅行者 2 號的 CRS 將于 2026 年關閉。

美國宇航局的工程師表示，他們的節能計劃應該讓這兩艘航天器都能運行到 2030 年代，盡管每個航天器都使用一臺儀器。然而，它們已經在深空運行了近 50 年，這并不是一個良性的環境。預期會出現其他一些問題是合理的。

現在，人們很容易掩蓋旅行者計劃的成功，因為每個月都會發射太空任務，強大的漫游車會進行探索火星和高分辨率相機為我們饑餓的瀏覽器提供源源不斷的美味圖像。

人們也很容易忘記，他們都已經旅行了超過 200 億公里。事實上，當旅行者 2 號向我們發送信號時，需要 19.5 小時才能到達我們手中。對于 Voyager 1，信號傳播時間甚至更長：23.5 小時。

這些信號傳播時間只會隨著航天器繼續旅行而增加。他們的每一公里旅程都是人類的新前沿。

“每天的每一分鐘，旅行者號都在探索一個以前沒有航天器去過的區域，”噴氣推進實驗室的旅行者號項目科學家琳達·斯皮爾克 （Linda Spilker） 說。

“這也意味著每一天都可能是我們的最后一天。但那一天也可能帶來另一個星際啟示。因此，我們正在全力以赴，盡我們所能確保旅行者 1 號和 2 號在盡可能長的時間內繼續他們的開拓性工作。

本文最初由今日宇宙.閱讀原創文章.

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