NASA’nın Voyager 1 uzay aracı, altı ay aradan sonra ilk kez bilimsel veri toplayan dört cihazıyla operasyonlarına yeniden başladı.
1977 yılında fırlatılan kıdemli uzay aracı, 2012 yılında yıldızlararası uzaya geçmeyi başaran ilk insan yapımı nesne oldu. Bugün Voyager 1 ve ikizi Voyager 2, NASA’nın en uzun süreli görevleri olmaya devam ediyor. Ancak sadece dört yıl çalışmak üzere tasarlanmış uzay araçlarını çalışır durumda tutmak zordur. Yaşlanan sondalar dış uzayın derin soğuğunda sıkışmış durumda, nükleer güç kaynakları giderek daha az enerji üretiyor ve arızalar giderek daha yaygın hale geliyor.
En son olarak Voyager 1, Kasım 2023’te başlayan bir iletişim sorunu ile karşı karşıya kaldı.
NASA’nın Jet Propulsion Laboratory (JPL) Voyager proje bilimcisi Linda Spilker, Mart ayında Scientific American ile yaptığı bir röportajda, Voyager 1 uzay aracından Dünya’ya gönderilen sinyallerin bilimsel veriler içerdiğini ve bu verilerin ikili (binary) formatta, yani 1’ler ve 0’lar şeklinde iletildiğini belirtti. Bu, uzay aracıyla düzenli ve anlamlı bir veri alışverişi olduğunu gösterir. Ancak iletişim sorunu başladığında, bu düzenli ve anlamlı veri alışverişi kesildi ve bunun yerine sadece bir “çevir sesi” (dial tone) benzeri bir sinyal alınmaya başlandı.
Voyager 1 ile yaşanan iletişim sorunlarının çözülmesi için yapılan çalışmaların altı aydan fazla sürdüğünü belirten Linda Spilker, Voyager 1’in Dünya’dan 15 milyar milden fazla uzaklıkta olduğunu ve gezegenimizden (Dünya’dan) uzay aracına bir sinyalin ulaşmasının 22,5 saatten fazla sürdüğünü ifade etti.
Spilker, “Bu uzun mesafeli ve zaman alıcı sorun giderme çalışmalarının ardından, görev personeli nihayet Voyager 1’in kalan tüm bilimsel cihazlarıyla veri toplamasını ve bu verileri Dünya’ya göndermesini sağladı” dedi.
NASA, sorunun kaynağını belirlemek için uzay aracının uçuş veri alt sistemi içindeki belirli bir çip üzerinde aylarca süren analizler yaptı. Bu çipteki kodun, uzay aracının belleğinde orijinal yerinde çalışmadığı veya hatalı çalıştığı tespit edildi. Sorunun çözülmesi için bu kodun yeniden yerleştirilmesi gerekiyordu. Uzay aracının mevcut bellek yapısı ve bellek kapasitesi nedeniyle, bu kodun tek bir parça halinde yerleştirilmesi mümkün değildi. Belleğin büyük bir bölümünün zaten dolu olması veya başka kritik verilerle kullanılması, kodun tamamının tek seferde yerleştirilmesini engelliyordu. Bu sorunu aşmak için görev personeli, kodu daha küçük, yönetilebilir parçalara böldü. Bu parçalar, uzay aracının belleğinin kullanılmayan veya boşta kalan köşelerine yerleştirilebilecek kadar küçük hale getirildi. Böylece, büyük bir kod parçası yerine, birçok küçük kod parçası bu boş alanlara yerleştirilerek sistemin yeniden çalışması sağlandı.
NASA, Nisan ayında yeni komutları uygulamaya başladı; Mayıs ayında NASA, Voyager 1’e bilimsel veri toplamaya ve iletmeye devam etmesi talimatını verdi. Voyager 1’in plazma dalga alt sistemi ve manyetometresi hemen normal çalışmaya başladı. Plazma dalga alt sistemi, uzayda bulunan plazma dalgalarını (yüklü parçacıkların oluşturduğu dalgalar) ölçen bir enstrümandır. Plazma dalgaları, güneş rüzgarları ve yıldızlararası ortam hakkında bilgi sağlar. Manyetometre ise manyetik alanları ölçer. Voyager 1’in manyetometresi, hem güneş sistemindeki hem de yıldızlararası uzaydaki manyetik alanları incelemek için kullanılır. Bu cihazlar, sorunun çözülmesinin ardından herhangi bir ek müdahale gerektirmeden hemen çalışmaya başlamıştır.
Uzay aracı normal operasyonlara dönmüş olsa da, görev personelinin hala tamamlaması gereken bazı işleri bulunmaktadır. Voyager 1’in üç bilgisayarındaki zamanlama yazılımının yeniden senkronize edilmesi gerekmektedir. Bu, uzay aracının farklı bileşenlerinin doğru zamanda doğru işlemleri gerçekleştirmesini sağlamak için kritik öneme sahiptir. Zamanlama yazılımı, görevlerin ve veri iletimlerinin doğru sırayla ve doğru zamanlarda yapılmasını sağlar. Uzay aracının plazma dalga aleti kaydedicisinin düzenli bakımda tutulması gerekmektedir. Bu, cihazın doğru ve verimli bir şekilde çalışmaya devam etmesini sağlamak için önemlidir. Tüm bu çalışmalar bir araya geldiğinde, Voyager 1’in kalan dört bilimsel cihazı (plazma dalga alt sistemi, manyetometre, kozmik ışın dedektörü ve düşük enerjili yüklü parçacıklar cihazı), bilim insanlarına yıldızlararası uzayın değerli bir görüntüsünü sunmaktadır.
Voyager 1 ve 2, heliosferin dışına çıkan tek operasyonel uzay araçlarıdır. Heliosferin dışına çıkmak, bu araçların yıldızlararası uzaya ulaştığı anlamına gelir. Yıldızlararası uzay, güneş rüzgarının etkisinin azaldığı ve kozmik ışınların baskın olduğu bir bölgedir. Heliosferin dışında, kozmik ışınlar hüküm sürer. Kozmik ışınlar, yıldızlararası uzaydan gelen yüksek enerjili parçacıklardır ve Güneş’in etkisinden bağımsızdır.
Güneş, sürekli olarak yüksek enerjili parçacıklardan oluşan bir akım olan güneş rüzgarını uzaya gönderir. Bu rüzgar, Güneş’ten dışarı doğru yayılan plazma (iyonize gaz) akımlarından oluşur. Güneş rüzgarı, Güneş’in manyetik alanını taşıyarak heliosferi oluşturur.Heliosfer, Güneş sistemini dış uzayın kozmik ışınlarından koruyan bir kalkan görevi görür. Bu balon, Güneş’in etkisinin azaldığı ve yıldızlararası uzayın başladığı bölge olan heliopause’a kadar uzanır. Balon, Güneş’in 11 yıllık aktivite döngüsü sırasında büyüyüp küçülür. Güneş, döngüsü boyunca daha aktif veya daha sakin dönemler geçirir ve bu durum heliosferin boyutlarını etkiler.
Bilim insanları, Voyager 1’in bu egzotik parçacıkları (kozmik ışınlar ve yıldızlararası plazma) inceleyebileceğini asla hayal etmemişlerdi. Uzay araçlarının bu tür parçacıkları tespit edebilmesi, misyonun başlangıcında öngörülmemiş bir başarıdır. Voyager 1 ve 2’nin asıl bilimsel hedefleri, Jüpiter ve Satürn gezegenleri, bu gezegenlerin halkaları ve en büyük uyduları olan Titan gibi cisimlerdi. Uzay araçları, fırlatıldıktan sonraki birkaç yıl içinde bu hedeflerin üzerinden geçti ve bu gezegenlerin yakınından önemli bilimsel veriler topladı.
