Le vaisseau spatial Voyager 1 de la NASA est représenté dans le concept de cet artiste voyageant à travers l’espace interstellaire, ou l’espace entre les étoiles, dans lequel il est entré en 2012. Voyageant sur une trajectoire différente, son jumeau, Voyager 2, est entré dans l’espace interstellaire en 2018. Crédit : NASA/JPL -Caltech
NASAL’équipe de la mission Voyager relève les défis pour assurer une fonctionnalité prolongée des deux vaisseaux spatiaux. Ils atténuent les problèmes de résidus de carburant des propulseurs et mettent en œuvre un correctif logiciel pour corriger un précédent problème du Voyager 1.
Ces efforts devraient contribuer à prolonger la durée de vie des explorateurs interstellaires de l’agence.
Les ingénieurs de la mission Voyager de la NASA prennent des mesures pour garantir que les deux vaisseaux spatiaux, lancés en 1977, continuent d’explorer l’espace interstellaire pour les années à venir.
Un effort vise à résoudre les résidus de carburant qui semblent s’accumuler à l’intérieur de tubes étroits dans certains propulseurs du vaisseau spatial. Les propulseurs sont utilisés pour maintenir l’antenne de chaque vaisseau spatial pointée vers la Terre. Ce type d’accumulation a été observé dans une poignée d’autres engins spatiaux.
L’équipe met également en ligne un correctif logiciel pour éviter la récurrence d’un problème survenu sur Voyager 1 l’année dernière. Les ingénieurs ont résolu le problème et le correctif est destiné à empêcher que le problème ne se reproduise dans Voyager 1 ou dans son jumeau, Voyager 2.
Accumulation de propulseur
Les propulseurs de Voyager 1 et Voyager 2 sont principalement utilisés pour maintenir les antennes des engins spatiaux pointées vers la Terre afin de communiquer. Le vaisseau spatial peut tourner dans trois directions : de haut en bas, de gauche à droite et autour de l’axe central, comme une roue. Ce faisant, les propulseurs déclenchent automatiquement et réorientent le vaisseau spatial pour maintenir leurs antennes pointées vers la Terre.
Le propulseur s’écoule vers les propulseurs via les conduites de carburant, puis passe par des conduites plus petites à l’intérieur des propulseurs, appelées tubes d’entrée de propulseur, qui sont 25 fois plus étroites que les conduites de carburant externes. Chaque tir de propulseur ajoute de petites quantités de résidus de propulseur, conduisant à une accumulation progressive de matériaux sur des décennies. Dans certains tubes d’entrée de propulseur, l’accumulation devient importante. Pour ralentir cette accumulation, la mission a commencé à laisser les deux vaisseaux spatiaux tourner légèrement plus loin dans chaque direction avant de déclencher les propulseurs. Cela réduira la fréquence des tirs des propulseurs.
Les ajustements de la plage de rotation du propulseur ont été effectués par des commandes envoyées en septembre et octobre, et ils permettent au vaisseau spatial de se déplacer de près d’un degré plus loin dans chaque direction que par le passé. La mission effectue également des tirs moins nombreux et plus longs, ce qui réduira encore le nombre total de tirs effectués sur chaque vaisseau spatial.
Les ajustements ont été soigneusement conçus pour garantir un impact minimal sur la mission. Même si une rotation plus importante du vaisseau spatial pourrait entraîner la perte occasionnelle de fragments de données scientifiques – comme lors d’un appel téléphonique où la personne à l’autre bout du fil se coupe de temps en temps – l’équipe a conclu que le plan permettrait aux Voyagers de restituer davantage de données au fil du temps.
Les ingénieurs ne peuvent pas savoir avec certitude quand les tubes d’entrée du propulseur du propulseur seront complètement obstrués, mais ils s’attendent à ce qu’avec ces précautions, cela n’arrivera pas avant au moins cinq ans, peut-être beaucoup plus. L’équipe pourrait prendre des mesures supplémentaires dans les années à venir pour prolonger encore davantage la durée de vie des propulseurs.
« A ce stade de la mission, l’équipe d’ingénierie est confrontée à de nombreux défis pour lesquels nous n’avons tout simplement pas de guide », a déclaré Linda Spilker, scientifique du projet pour la mission au Jet Propulsion Laboratory de la NASA en Californie du Sud. « Mais ils continuent à proposer des solutions créatives. »
Corriger les choses
En 2022, l’ordinateur de bord qui oriente le vaisseau spatial Voyager 1 avec la Terre a commencé à renvoyer des rapports d’état tronqués, même s’il continue de fonctionner normalement. Il a fallu des mois aux ingénieurs de mission pour identifier le problème. Le système d’articulation et de contrôle d’attitude (AACS) dirigeait mal les commandes, les écrivant dans la mémoire de l’ordinateur au lieu de les exécuter. L’une de ces commandes manquées a fini par altérer le rapport d’état de l’AACS avant qu’il ne puisse parvenir aux ingénieurs au sol.
L’équipe a déterminé que l’AACS était entré dans un mode incorrect ; cependant, ils n’ont pas pu déterminer la cause et ne sont donc pas sûrs si le problème pourrait se reproduire. Le correctif logiciel devrait empêcher cela.
« Ce patch est comme une police d’assurance qui nous protégera à l’avenir et nous aidera à poursuivre ces enquêtes le plus longtemps possible », a déclaré JPL» Suzanne Dodd, chef de projet Voyager. « Ce sont les seuls engins spatiaux à avoir jamais fonctionné dans l’espace interstellaire, les données qu’ils renvoient sont donc d’une valeur unique pour notre compréhension de notre univers local. »
Voyager 1 et Voyager 2 ont parcouru respectivement plus de 15 milliards et 12 milliards de kilomètres de la Terre. À ces distances, les instructions de patch mettront plus de 18 heures pour se rendre au vaisseau spatial. En raison de l’âge du vaisseau spatial et du délai de communication, il existe un certain risque que le correctif écrase le code essentiel ou ait d’autres effets involontaires sur le vaisseau spatial. Pour réduire ces risques, l’équipe a passé des mois à rédiger, réviser et vérifier le code. Par mesure de sécurité supplémentaire, Voyager 2 recevra le patch en premier et servira de banc d’essai pour son jumeau. Voyager 1 est plus éloigné de la Terre que tout autre vaisseau spatial, ce qui rend ses données plus précieuses.
L’équipe téléchargera le correctif et effectuera une lecture de la mémoire AACS pour s’assurer qu’elle est au bon endroit le vendredi 20 octobre. Si aucun problème immédiat ne survient, l’équipe émettra une commande le samedi 28 octobre pour voir si le le patch fonctionne comme il se doit.
En savoir plus sur la mission Voyager
Initialement, la mission Voyager était prévue pour seulement quatre ans, les deux sondes étant destinées à passer Saturne et Jupiter. La mission a ensuite été prolongée pour que Voyager 2 puisse visiter Uranus et Neptune, marquant son voyage unique vers les géants de glace. En 1990, une autre extension visait à envoyer les sondes au-delà de l’héliosphère, la bulle protectrice du soleil. Voyager 1 a franchi cette étape en 2012, suivi de Voyager 2 en 2018.
JPL, une division de Caltech à Pasadena, est responsable de la construction et de l’exploitation du vaisseau spatial Voyager. Les missions Voyager opèrent sous l’observatoire du système héliophysique de la NASA.
