Les misères de l'âge sur les sondes spatiales

[duJambon]

Après avoir fait un alzeihmer, Voyager 1 a failli faire un AVC.

Le vaisseau spatial utilise ses propulseurs pour rester pointé vers la Terre, mais après 47 ans dans l’espace, certains tubes de carburant sont obstrués.

Pas question de lui faire une angioplastie et pose d’un stent à cette distance (plus 24 milliards de km).

Après 47 ans, un tube de carburant à l’intérieur des propulseurs est obstrué par du dioxyde de silicium, un sous-produit qui apparaît avec l’âge à partir d’un diaphragme en caoutchouc dans le réservoir de carburant du vaisseau spatial. Le colmatage réduit l’efficacité avec laquelle les propulseurs peuvent générer de la force. Après des semaines de planification minutieuse, l’équipe a remplacé le vaisseau spatial par un autre ensemble de propulseurs.

Les propulseurs sont alimentés par de l’hydrazine liquide, qui est transformée en gaz et libérée en plusieurs dizaines de millisecondes pour incliner doucement l’antenne du vaisseau spatial vers la Terre. Si le propulseur bouché était en bon état, il lui faudrait effectuer environ 40 de ces courtes impulsions par jour.

Les deux sondes Voyager comportent trois ensembles, ou branches, de propulseurs : deux ensembles de propulseurs de propulsion d’attitude et un ensemble de propulseurs de manœuvre de correction de trajectoire. Lors des survols planétaires de la mission, les deux types de propulseurs ont été utilisés à des fins différentes. Mais comme Voyager 1 suit un chemin immuable hors du système solaire, ses besoins en propulseur sont plus simples et l’une ou l’autre branche du propulseur peut être utilisée pour pointer le vaisseau spatial vers la Terre.

En 2002, l’équipe d’ingénierie de la mission, basée au Jet Propulsion Laboratory de la NASA en Californie du Sud, a remarqué que certains tubes de carburant dans la branche du propulseur de propulsion d’attitude utilisée pour le pointage étaient obstrués, l’équipe est donc passée à la deuxième branche. Lorsque cette branche a montré des signes de colmatage en 2018 , l’équipe est passée aux propulseurs de manœuvre de correction de trajectoire et utilise cette branche depuis lors.

Aujourd’hui, ces tubes de propulseur de correction de trajectoire sont encore plus obstrués que les branches d’origine ne l’étaient lorsque l’équipe les a échangés en 2018 . Les tubes bouchés sont situés à l’intérieur des propulseurs et dirigent le carburant vers les lits catalytiques, où il est transformé en gaz. (Ceux-ci sont différents des tubes de carburant qui envoient l’hydrazine aux propulseurs.) Là où l’ouverture du tube n’avait à l’origine que 0,01 pouce (0,25 millimètre) de diamètre, le colmatage l’a réduit à 0,0015 pouce (0,035 mm), soit environ la moitié de la largeur. d’un cheveu humain. En conséquence, l’équipe a dû revenir à l’une des branches de propulseur de propulsion d’attitude.

Réchauffer les propulseurs

Passer à différents propulseurs aurait été une opération relativement simple pour la mission de 1980 ou même de 2002. Mais l’âge du vaisseau spatial a introduit de nouveaux défis, principalement liés à l’alimentation électrique et à la température. La mission a éteint tous les systèmes embarqués non essentiels, y compris certains chauffages, des deux engins spatiaux afin d’économiser leur alimentation électrique en diminution progressive , générée par la décomposition du plutonium .

Bien que ces mesures aient permis de réduire la puissance, elles ont également conduit à un refroidissement du vaisseau spatial, un effet aggravé par la perte d’autres systèmes non essentiels qui produisaient de la chaleur. Par conséquent, les branches des propulseurs de propulsion d’attitude sont devenues froides, et les allumer dans cet état pourrait les endommager, rendant les propulseurs inutilisables.

L’équipe a déterminé que la meilleure option serait de réchauffer les propulseurs avant le changement en allumant ce qui avait été considéré comme des radiateurs non essentiels. Cependant, comme pour tant de défis auxquels l’équipe Voyager a été confrontée, cela a posé un casse-tête : l’alimentation électrique du vaisseau spatial est si faible que l’allumage des chauffages non essentiels nécessiterait que la mission éteigne autre chose pour fournir aux radiateurs une électricité adéquate, et tout qui fonctionne actuellement est considéré comme essentiel.

Après avoir étudié la question, ils ont exclu d’éteindre l’un des instruments scientifiques encore en fonctionnement pendant une durée limitée, car il existe un risque que l’instrument ne revienne pas en ligne. Après une étude et une planification supplémentaires, l’équipe d’ingénierie a déterminé qu’elle pouvait éteindre en toute sécurité l’un des chauffages principaux du vaisseau spatial pendant une heure maximum, libérant ainsi suffisamment d’énergie pour allumer les chauffages du propulseur.

Cela a fonctionné. Le 27 août, ils ont confirmé que la branche de propulseur nécessaire était de retour en action, aidant ainsi à diriger Voyager 1 vers la Terre.

“Toutes les décisions que nous devrons prendre à l’avenir nécessiteront beaucoup plus d’analyse et de prudence qu’auparavant”, a déclaré Suzanne Dodd, chef de projet Voyager au Jet Propulsion Laboratory qui gère Voyager pour la NASA.

Les vaisseaux spatiaux explorent l’espace interstellaire, la région située en dehors de la bulle de particules et des champs magnétiques créés par le Soleil, où aucun autre vaisseau spatial n’est susceptible de se rendre avant longtemps. L’équipe scientifique de la mission s’efforce de maintenir les Voyagers en activité le plus longtemps possible, afin qu’ils puissent continuer à révéler à quoi ressemble l’environnement interstellaire.

Source: https://www.jpl.nasa.gov/news/voyager-1-team-accomplishes-tricky-thruster-swap/

Aucun rapport, mais juste pour les yeux, une petite section de la bordure extérieure de notre galaxie: