A „ősrobbanás” kifejezést a NASA általában nem szívesen használja egyetlen űrküldetésére sem, pláne nem a szeretett Voyager ikerűrszondákra. A mérnökök most mégis sikerrel hajtottak végre egy ilyen becenevű, kényes manővert a Voyager 2-n – egy olyan eljárást, amelyről úgy gondolják, akár két évvel is meghosszabbíthatja a szonda működését. A következő a sorban a Voyager 1.

„Ez a legfontosabb dolog, amit évtizedek óta tettünk a Voyager űrszondákkal” – mondja Kareem Badaruddin, a Voyager-küldetés menedzsere és rendszermérnök a kaliforniai NASA Jet Propulsion Laboratoryban.

Az merész vállalkozás célja a Voyager-szondák állandó dilemmájának kezelése volt: hogyan tartsák működésben az űreszközöket egyre fogyó energiatartalék mellett. Mindkét szonda plutónium-alapú nukleáris energiaforrást visz magával, amely radioaktív bomlással termel áramot és hőt. Ahogy a plutónium fokozatosan lebomlik, egyre kevesebb energiát ad le, így minden űrszonda évente nagyjából négy wattal kevesebb teljesítményt tud előállítani.

Az évek során ez arra kényszerítette a NASA-t, hogy fokozatosan lekapcsolja a tudományos műszereket. A plutónium bomlása és az ebből táplált fedélzeti rendszerek azonban hőt is termelnek, ami üzemben tartja a Voyager-szondákat: ha az egyik űrszonda hajtóműveit ellátó üzemanyag-vezetékek megfagynának, a szonda elhallgatna, és legendás küldetése véget érne.

A Voyager-szondák már évek óta a végzet peremén egyensúlyoznak. A NASA mérnökei gondosan figyelik mindegyik űreszköz energiaellátását, és előre megtervezik, mikor kell egyes műszereket lekapcsolni, hogy a küldetések a lehető legtovább folytatódhassanak. A helyzet azonban kritikussá vált, és sürgős megoldást követelt.

A Voyager-űrszondák már régóta különleges helyet foglalnak el a NASA űreszközei között. Mindkettőt 1977-ben indították, a Voyager 2 nagyjából három héttel az ikertestvére előtt startolt, bár a Voyager 1 más pályán haladt, hogy utolérje, majd lehagyja. A Voyager 1 1979-ben száguldott el a Jupiter mellett, 1980-ban pedig a Szaturnusz és legnagyobb holdja, a Titan közelében repült el. A Voyager 2 egy „grand tourt” teljesített a külső Naprendszerben: elhaladt a Jupiter és a Szaturnusz mellett, majd az 1980-as évek végén végrehajtotta az emberiség mindmáig egyetlen közeli elrepülését az Uránusz és a Neptunusz mellett.

Azóta a két űrszonda kitartóan halad az ismeretlen felé – és velük együtt a mérnökeik is. Senki sem számított rá, hogy ezek a rendkívül strapabíró szondák ilyen sokáig működnek. Ma már a különös csillagközi közeget vizsgálják olyan műszerekkel, amelyeket eredetileg bolygók megfigyelésére terveztek, a fedélzeti számítógépeiket pedig még a lyukkártyák korában tervezték. A mérnökök csak olyan modellekkel tudják tesztelni egy-egy parancs lehetséges következményeit, amelyeket negyedszázaddal azután építettek, hogy a Voyager-szondák elhagyták a Földet. A küldetés irányítói ma már olyan kulcsfontosságú paramétereket sem tudnak közvetlenül mérni, mint például az üzemanyag-vezetékek leghidegebb pontjainak hőmérséklete: a fagyás az eredeti küldetésnél fel sem merült lehetséges problémaként, ezért oda nem kerültek szenzorok.

Mindez azt jelenti, hogy a Voyager-program működését nem lehet úgy szervezni, mint más NASA-küldetésekét – sőt, még úgy sem, ahogy néhány éve tették. „Nem csinálhatunk mindent úgy, ahogy régen” – mondja Badaruddin. – „Minden folyamatot, minden parancsot külön meg kell vizsgálnunk, és fel kell tennünk a kérdést: szolgál-e minket? Ez a legjobb a küldetésnek most?”

Ebből a gondolkodásmódból született az a „ősrobbanás” manőver, amelyről a mérnökök úgy gondolták, egyszerre kezelheti az űrszondák energia- és hőgazdálkodási gondjait. A manőver lényege, hogy egyszerre kapcsolnak ki három eszközt – egy régi szalagos magnót és két fűtőegységet –, miközben bekapcsolnak három másikat – két másik fűtőegységet és egy hajtóműrendszerhez tartozó műszert. Ez a gondosan megtervezett „székcsere” évente közel 10 wattal csökkenti az energiaigényt, anélkül hogy bármelyik kritikus alkatrész túlságosan lehűlne. „Mostanra szinte minden fűtőtestként működik, függetlenül attól, mire tervezték eredetileg” – mondja Badaruddin.

A mérnökök hónapokig érlelték ezt a megoldást 2025 végén és 2026 elején, amikor az egyetlen antenna, amely képes volt kommunikálni a Voyager 2-vel, úgyis javítás miatt állt. Ahogy a küldetés szakemberei egyre inkább megkedvelték a stratégiát, végig tudták, milyen kockázatos. „Nem engedhettük meg magunknak, hogy tévedjünk” – mondja Badaruddin.

Ezért a mérnökök kidolgoztak egy teljesítménytesztet és egy hőmérsékleti tesztet, amelyeken a Voyager 2 májusban és júniusban gond nélkül átment. Maga az „ősrobbanás” júliusban zajlott le, a teljes folyamat pedig a hónap közepére fejeződött be. Most ugyanezt a lépéssort hajtják végre a Voyager 1-en is, és arra számítanak, hogy néhány héten belül ott is végeznek. „Múlt héten tartottuk a teljesítménytesztet, és rendkívül jól sikerült” – mondja Badaruddin.

„Nem akarom elkiabálni, de ez az ‘ősrobbanás’ teszt meglepően simán ment” – teszi hozzá. „A Voyager 2-vel már megvagyunk, és minden pontosan a terv szerint zajlott. A Voyager 1-nél eddig minden rendben.”

Ő és kollégái abban bíznak, hogy a manőverrel űrszondánként akár további két évvel is meghosszabbíthatják a működést, miközben a Voyager-ek olyan rekordokat készülnek megdönteni, amelyek korábban elképzelhetetlennek tűntek. Novemberben várhatóan a Voyager 1 eléri az egy fény napnyi távolságot a Földtől, és a csapat reméli, hogy mindkét szondát sikerül eljuttatni jövőre az űrben töltött 50. évfordulójukig, mielőtt végleg elbúcsúznának tőlük, ahogy lassan eltűnnek a végtelen csillagközi éjszakában. „Az emberek imádják ezeket az űrszondákat, és bármit megtennének, hogy sikeresek legyenek” – mondja Badaruddin.