La scorsa estate, in un articolo di approfondimento, avevo affrontato la questione della longevità delle due sonde più prolifiche, belle e longeve nella storia dell'esplorazione spaziale. In quella occasione, avevo illustrato alcuni degli accorgimenti che hanno permesso di ridurre i consumi di energia e di carburante (idrazina) al fine di prolungare l'attuale fase di "esplorazione interstellare". Ebbene, pochi giorni fa, gli ingegneri della missione Voyager della NASA hanno annunciato nuove misure per garantire che entrambi i veicoli spaziali, lanciati nel 1977, continuino a esplorare lo spazio interstellare negli anni a venire.

 Uno di questi sforzi riguarda i residui di carburante che sembrano accumularsi all'interno dei tubi stretti di alcuni dei propulsori utilizzati per mantenere l'antenna di ciascun veicolo spaziale puntata verso la Terra, un fenomeno già osservato su altre sonde. Il team sta inoltre caricando una modifica del software per prevenire il ripetersi di un problema tecnico verificatosi su Voyager 1 l'anno scorso; la patch ha lo scopo di evitare che il problema si ripeta su entrambe le sonde. Vediamo i dettagli.


Accumulo nei propulsori

 I propulsori della Voyager 1 e 2 vengono utilizzati principalmente per mantenere le antenne dei veicoli spaziali puntate verso la Terra, al fine di comunicare le preziose informazioni raccolte e ricevere istruzioni. Ogni navicella spaziale può ruotare in tre direzioni grazie a questi mini-razzi. Il propellente che li alimenta fluisce prima attraverso le linee del carburante e poi passa attraverso linee più piccole all'interno dei propulsori stessi, i cosiddetti "tubi di ingresso" del propellente, che sono 25 volte più stretti delle linee esterne del carburante. Ogni accensione del propulsore aggiunge piccole quantità di residui di propellente, portando ad un graduale accumulo di materiale nel corso di decenni. In alcuni tubi di ingresso del propellente l’accumulo sta diventando significativo, un pò come avviene nelle nostre arterie con l'età. Per rallentare tale accumulo, la missione ha iniziato a lasciare che i due veicoli spaziali ruotassero leggermente di più in ciascuna direzione prima di accendere i propulsori. Ciò ridurrà la frequenza degli accensioni dei propulsori.

 Le modifiche al raggio di rotazione del propulsore sono state apportate tramite comandi inviati a settembre e ottobre e consentono alla navicella spaziale di spostarsi di quasi 1 grado in più in ciascuna direzione rispetto al passato. La missione sta inoltre effettuando meno spinte più prolungate, il che ridurrà ulteriormente il numero totale di accensioni effettuati da ciascun veicolo spaziale. Il tutto dovrebbe avvenire entro ragionevoli margini di sicurezza per le comunicazioni, evitando che si verifichino problemi di comunicazione come quello descritto nel prossimo paragrafo

 Gli ingegneri non possono sapere con certezza quando i tubi di ingresso del propellente del propulsore si ostruiranno completamente, ma si aspettano che con queste precauzioni ciò non accadrà per almeno altri cinque anni, forse molto di più. Il team potrebbe adottare ulteriori misure nei prossimi anni per prolungare ulteriormente la durata dei propulsori. "A questo punto della missione, il team di ingegneri si trova ad affrontare molte sfide per le quali semplicemente non abbiamo un programma", ha affermato Linda Spilker, scienziata del progetto per la missione come Jet Propulsion Laboratory, "ma continuano a trovare soluzioni creative."


Sistemare le cose

 Nel 2022, il computer di bordo che orienta la navicella spaziale Voyager 1 con la Terra ha iniziato a inviare rapporti confusi sullo stato, nonostante continuasse a funzionare normalmente. Ci sono voluti mesi agli ingegneri della missione per individuare il problema. Il sistema di articolazione e controllo dell'assetto (AACS) indirizzava erroneamente i comandi, scrivendoli nella memoria del computer invece di eseguirli. Uno di questi comandi mancati finì per confondere il rapporto sullo stato dell'AACS prima che potesse raggiungere gli ingegneri a terra.

 Il team ha stabilito che l'AACS era entrato in una modalità errata; tuttavia, non sono riusciti a determinarne la causa e quindi non sono sicuri che il problema possa ripresentarsi. La nuova patch del software dovrebbe impedirlo. "Questa patch è come una polizza assicurativa che ci proteggerà in futuro e ci aiuterà a far funzionare queste sonde il più a lungo possibile", ha affermato Suzanne Dodd del JPL, project manager di Voyager. "Questi sono gli unici veicoli spaziali che abbiano mai operato nello spazio interstellare, quindi i dati che inviano sono estremamente preziosi per la nostra comprensione del nostro universo locale."

Voyager 1 e Voyager 2 hanno viaggiato per oltre 20 miliardi di km e, a queste distanze, le istruzioni della patch impiegheranno più di 18 ore per raggiungerle. A causa dell'età delle sonde e del tempo di ritardo nella comunicazione, esiste il rischio che la patch possa sovrascrivere il codice essenziale o avere altri effetti indesiderati; per ridurre tali rischi, il team ha trascorso mesi a scrivere, rivedere e controllare il codice. Come ulteriore precauzione di sicurezza, Voyager 2 riceverà prima la patch e fungerà da banco di prova per il suo gemello. La Voyager 1 è più lontana dalla Terra di qualsiasi altro veicolo spaziale, il che rende i suoi dati più preziosi.

Il team ha caricato la patch ed eseguito una lettura della memoria AACS per assicurarsi che sia nel posto giusto venerdì 20 ottobre. Se non si verificano problemi immediati, il team emetterà un comando sabato 28 ottobre per vedere se la patch funziona come dovrebbe.

 Va comunque sottolineato che, sulla base dell'attuale consumo di energia, le due sonde non dovrebbero riuscire a funzionare e comunicare con la Terra dopo il 2026, a meno che non vengano escogitate contromisure per migliorare anche questo aspetto!