Pasadena, California (CNN) Cuando las sondas Voyager despegaron con semanas de diferencia en 1977, nadie esperaba que las misiones de las naves espaciales gemelas se extendieran de cuatro a 45 años y contando.
Ahora, el equipo de la misión se está volviendo creativo con sus estrategias para impulsar e instrumentar las Voyager 1 y 2 para permitir que ambas sondas continúen recopilando datos valiosos mientras exploran territorio interestelar desconocido.
La Voyager 1 es actualmente la nave espacial más alejada de la Tierra, aproximadamente 15 mil millones de millas (24 mil millones de kilómetros) de distancia, mientras que la Voyager 2 viajó a más de 12 mil millones de millas (20 mil millones de kilómetros) de la Tierra. Ambos están en el espacio interestelar y son las únicas naves espaciales que operan más allá de la heliosfera, la burbuja solar de campos magnéticos y partículas que se extiende mucho más allá de la órbita de Plutón.
Como las únicas extensiones de la humanidad fuera de la burbuja protectora de la heliosfera, las dos sondas están solas incluso en sus viajes cósmicos mientras viajan en diferentes direcciones.
Piensa en los planetas del sistema solar como si existieran en un plano. La trayectoria de la Voyager 1 subió y salió del plano de los planetas después de pasar Saturno, mientras que la Voyager 2 pasó sobre Neptuno y se movió hacia abajo y fuera del plano de los planetas, dijo Suzanne Dodd, del proyecto Voyager en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena. California.
La información recopilada por estas sondas de larga duración está ayudando a los científicos a aprender sobre la forma de cometa de la heliosfera y cómo protege a la Tierra de las partículas energizadas y la radiación en el espacio interestelar.
Los datos invaluables de la Voyager 2 se capturan y devuelven a la Tierra a través de sus cinco instrumentos científicos, mientras que la Voyager 1 todavía tiene cuatro instrumentos operativos después de que uno fallara al principio de la misión.
Pero se necesitó mucho cuidado y supervisión para mantener a los «mayores» en funcionamiento, dijo Dodd.
“Las describo como hermanas gemelas”, dijo Dodd a CNN. «Uno perdió la audición y necesita audífonos, y otro perdió el sentido del tacto. Así que han fallado de manera diferente con el tiempo. Pero en general, son muy saludables para su edad».
Los instrumentos diseñados para observar los planetas mientras la nave espacial Voyager viajaba a través del sistema solar en la década de 1980 se apagaron para redirigir la memoria de la misión interestelar que comenzó en 1990, dijo Dodd. La Voyager 1 alcanzó el límite de la heliosfera en 2012, mientras que la Voyager 2, más lenta, cruzó el límite en 2018.
Ambas naves espaciales Voyager se basan en generadores termoeléctricos de radioisótopos. La fuente de energía nuclear pierde 4 vatios al año a medida que el plutonio del que depende se descompone lentamente y su calor se convierte en electricidad. Con el tiempo, el equipo de la Voyager ordenó a las sondas que apagaran los calentadores de los instrumentos y otros sistemas no esenciales.
«Pero (la Voyager) también se enfría mucho y necesitamos mantener las líneas de propulsión lo suficientemente calientes, alrededor de 2 grados centígrados. (35,6 grados Fahrenheit). Si se congelan, podríamos perder nuestra capacidad de apuntar a la Tierra. Así que es un acto de equilibrio entre la energía y la térmica y cómo operamos la nave espacial», dijo Dodd.
un delicado equilibrio
El equipo se sorprendió gratamente al ver que los instrumentos habían sido recalibrados para ser un poco más sensibles en la recopilación de datos, porque algunos de los detectores de la Voyager funcionan mejor cuando están más fríos.
«Una forma de verlo es quizás pensar en las dos Voyager como cabañas en la cima de una montaña, y hace mucho frío allí», dijo Linda Spilker, científica del proyecto Voyager en JPL. apague las luces interiores para ahorrar energía. Y también tendrás que apagar el termostato, pero seguirá funcionando bien.
La Voyager 2 comenzó a usar una pequeña reserva de energía de respaldo que formaba parte de un mecanismo de seguridad, lo que permitirá que la nave espacial no apague otro instrumento científico hasta 2026 en lugar de este año. El mecanismo de seguridad, que protege los instrumentos en caso de que el flujo de electricidad cambie significativamente en la nave espacial, contenía una pequeña cantidad de energía que actuaba como circuito de respaldo.
Ahora esa potencia se puede utilizar para mantener en funcionamiento los instrumentos de la Voyager 2.
Los sistemas eléctricos de la nave espacial permanecen estables en gran medida, por lo que el equipo determinó que era un pequeño riesgo para la gran recompensa de poder recopilar datos científicos. El equipo continuará monitoreando el voltaje de la Voyager 2 y actuará en consecuencia si hay fluctuaciones.
Si esta estrategia funciona para la Voyager 2, también podría implementarse en la Voyager 1, ya que el equipo deberá considerar apagar otro instrumento científico en la nave espacial en 2024.
«En lugar de apagar un instrumento científico, tal vez nos gustaría hacer algo muy creativo, en términos de ingeniería, para obtener otro año de datos científicos», dijo Dodd. “Él está operando la nave espacial de una manera en la que nunca fue diseñada para ser operada”.
El instrumento de ciencia del plasma de la Voyager 2 todavía está funcionando, por lo que puede realizar mediciones directas de la densidad del plasma en el espacio interestelar. El plasma espacial es materia hecha de partículas cargadas cuyo movimiento está controlado por fuerzas eléctricas y magnéticas, según NASA.
“Imagínalo como un océano de espacio con olas, turbulencias y actividad, y los instrumentos de la Voyager pueden medir lo que sucede”, dijo Spilker. «Antes de ir a un lugar nuevo, haces predicciones de lo que crees que podrías encontrar cuando llegues allí. Con la Voyager, aprendimos a sorprendernos».
Los científicos esperaban que la densidad del plasma disminuyera a medida que la Voyager se alejaba del sol, pero en cambio aumentó. Y las sondas pueden medir y ver los choques a medida que se propagan desde el sol, dijo Spilker.
Mientras las Voyager 1 y 2 se mantengan en buen estado, es probable que las sondas envejecidas continúen con sus misiones sin precedentes en los años venideros.
