Credit de imagine: NASA
Spațiul adânc este rece. Foarte frig. Aceasta este o problemă - mai ales dacă zburați într-o navă spațială veche. Iar sursele de alimentare se scad. Și liniile de combustibil ar putea să înghețe în orice moment. Oh, și apropo, trebuie să continuați să zburați încă treisprezece ani.
Pare un thriller științific, dar acest lucru se întâmplă cu nava spațială Ulysses NASA / Agenția Spațială Europeană.
Ulise a fost lansat în 1990 într-o misiune de cinci ani pentru a studia soarele. Ambarcațiunea a adunat noi date despre viteza și direcția vântului solar. A descoperit forma 3D a câmpului magnetic al soarelui. El a înregistrat raze solare la soare, și super-solare flares de la stele de neutroni îndepărtate. Ulise chiar a zburat prin coada cometei Hyakutake, o întâlnire neașteptată care i-a încântat pe astronomi.
Misiunea trebuia să se încheie în 1995, dar Ulise a avut prea mult succes pentru a renunța. NASA și ESA au acordat trei prelungiri, cel mai recent în februarie 2004. Ulise este programat să continue până în 2008, cu treisprezece ani mai mult decât era planificat inițial.
Misiunea extinsă a lui Ulise, ca și până acum, este studierea soarelui. În prezent, Ulise este departe de steaua noastră. Are o întâlnire cu Jupiter, studiind planeta uriașă și câmpul său magnetic. Lumina soarelui este de 25 de ori mai puțin intensă decât ceea ce experimentăm pe Pământ, iar Ulise devine rece periculos.
În anii 1980, când Ulise era încă pe Pământ și a fost asamblat, planificatorii misiunii știau că nava spațială va trebui să suporte niște temperaturi scăzute. Așa că au pus la bord zeci de încălzitoare, toate alimentate de un generator termoelectric radioizotop sau „RTG”. Aceste încălzitoare au menținut Ulysses confortabil cald.
Dar există o problemă: RTG se estompează.
„Puterea de putere a RTG a scăzut de la lansarea navei spațiale”, spune Nigel Angold, directorul de operațiuni ale navei spațiale ESA Ulysses la JPL. Puterea RTG se estompează în mod natural pe măsură ce sursa sa radioactivă scade. Este așa cum era de așteptat. Ceea ce planificatorii nu se așteptau erau 13 ani de operațiuni suplimentare.
„La lansarea lui Ulysses în 1990, RTG a produs 285 wați. Acum este redus la 207 de wați - abia există suficientă putere pentru a rula instrumentele științifice și încălzitoarele în același timp ”, notează Angold.
În interiorul lui Ulise temperatura variază de la un loc la altul. „Multe dintre instrumentele științifice sunt deja sub îngheț (0 ° C)”, spune inginerul termic Ulysses, Fernando Castro. „Este în regulă, pentru că pot funcționa la temperaturi scăzute.” Însă liniile de combustibil sunt o altă problemă. Trec cu aproximativ 3 grade peste zero, „și dacă înghețăm avem probleme.”
Liniile de combustibil sunt esențiale pentru misiune. Livrează propulsor de hidrazină celor opt propulsoare ale navei. În fiecare săptămână sau cam așa ceva, controlorii solului dau foc propulsoarelor pentru a menține antena radio a lui Ulise îndreptat către Pământ. Propulsorii nu vor funcționa dacă hidrazina îngheață. Fără propulsoare nu înseamnă nicio comunicare. Misiunea s-ar pierde.
Aproximativ opt metri de linie de combustibil șarpe prin nava spațială. Fiecare răsucire și viraj este un posibil punct rece, un loc în care hidrazina poate începe să se solidifice. „Dacă hidrazina îngheață oriunde, nu știu dacă o putem decongela în siguranță”, se îngrijorează Castro. Când se decongelează hidrazina, aceasta se extinde, posibil suficient pentru ruperea conductelor de combustibil. Propulsorul lui Ulise s-ar fi aruncat inutil în spațiu.
Temperatura în orice moment dat de-a lungul conductelor de combustibil este perceptibil de sensibilă la ceea ce se întâmplă în altă parte a navei spațiale. Activarea unui instrument științific „aici” ar putea provoca un frison „pe acolo”, deoarece preia puterea de la unul dintre încălzitoare. Aruncarea unui propulsoare, redarea sau înregistrarea datelor: aproape orice ar putea supăra echilibrul termic delicat al lui Ulysses.
Mai sus: interiorul complicat al lui Ulise. Blocurile întunecate sunt instrumente științifice și alte dispozitive. Liniile de combustibil, notate de roșu, albastru și verde, conduc de la un rezervor central de hidrazină la propulsoare. Faceți clic aici pentru a vedea zonele cele mai vulnerabile la îngheț.
Chiar și simplul act de a trimite navei spațiale un mesaj poate cauza probleme. Inginerul de sistem, Andy McGarry, își amintește: „luna trecută am trimis niște comenzi noi către Ulise când temperatura a început să scadă, până la 0,8 grade C în apropierea conductelor de combustibil. Eram la mai puțin de un grad din punctul de îngheț al hidrazinei - prea aproape pentru confort. ”
Inginerii și-au dat seama repede de problema. „Toate instrumentele științifice ale lui Ulise au fost activate pentru a studia Jupiter”, explică McGarry, „iar acest lucru a fost limitarea RTG la limita sa.” Ulise ar avea probleme să suporte chiar și un alt dispozitiv. Dar când un semnal a sosit de pe Pământ, un alt dispozitiv s-a pornit automat: decodificatorul, care traduce semnalele radio într-un flux de altele binare și zerouri înțelese de computerele lui Ulise. „Decodorul fura puterea de la încălzitoare.”
De atunci, controlorii de la sol au învățat să își mențină scurt transmisiile la Ulise, astfel încât temperatura nu poate scădea foarte departe.
Ulise este pe cale să se abată de la Jupiter și să se îndrepte spre soare. În cele din urmă, încălzirea solară va menține caldă hidrazina, iar încălzitoarele de la bord pot fi oprite, „dar asta nu se va întâmpla până în 2007”, spune Angold. Între timp, inginerii de la JPL țin un control constant asupra navei spațiale.
Oamenii de știință ai misiunii, Steve Suess, de la NASA Marshall Space Flight Center, consideră că merită efortul. „Misiunea extinsă ne oferă șansa de a învăța mult mai multe despre soare.” De interes special este Minimul solar. Activitatea solară ceară și scade la fiecare 11 ani, explică el. Ulise a studiat faza liniștită a soarelui, Solar Minimum, între 1994 și 1995. Acum, Ulise ajunge să o facă din nou. „Următorul Minim solar va avea loc în jurul anului 2006”, spune Suess, „dar nu va fi la fel ca înainte”. În 2001, câmpul magnetic al soarelui a răsărit. Polul nord s-a deplasat spre sud și invers. Magnetic vorbind, soarele este acum cu susul în jos. Cum va afecta asta Minimele solare?
Poate că Ulise va afla? dacă prima dată nu se îngheață până la moarte.
Sursa originală: Povestea științei NASA
