Voyager začal z vesmíru posílat nesmyslná data, vědci jsou zmateni

Údaje z orientačního systému sondy neodrážejí, co se skutečně děje na palubě vzdálené kosmické lodi, a to z důvodů, které NASA nedokáže vysvětlit, píše list The Independent.

Zatímco sonda jako taková funguje normálně, přijímá a vykonává příkazy ze Země spolu se shromažďováním a zasíláním vědeckých dat, tým vědců hledá zdroj problému se systémovými daty, stojí na webu vesmírné agentury.

„Takováto záhada je v této fázi mise poměrně očekávatelná,“ poznamenala Suzanne Doddová, projektová manažerka pro Voyager 1 a 2 z Laboratoře tryskového pohonu (JPL) NASA v kalifornské Pasadeně.

„Sondy jsou staré takřka 45 let, pracují tak mnohem déle, než se předpokládalo. (Původně se jejich životnost plánovala jen na pět let – pozn. red.) Navíc se nacházejí v mezihvězdném prostoru – v prostředí s vysokým radiačním zářením, ve kterém až doposud žádná kosmická loď neletěla. Před týmem inženýrů tak stojí velké výzvy. Ale myslím, že pokud existuje způsob, jak problém vyřešit, tak náš tým ho najde,“ je přesvědčena.

Určité potíže se týkají systému řízení a regulace polohy sondy (AACS, attitude articulation and control system), který řídí orientaci sondy, konkrétně mj. udržuje anténu Voyageru 1 přesně nasměrovanou k Zemi, přičemž díky tomu může družice odesílat data „domů“.

Podle NASA sice vše nasvědčuje tomu, že AACS pořád funguje, ale telemetrické údaje, které vrací, jsou nepravdivé – tím pádem nesmyslné. Vypadá to, jako kdyby byla data generována náhodně, či neodrážejí žádný možný stav, ve kterém by se AACS mohl nacházet.

Sonda je navíc vybavená automatickými systémy, které ji mají v případě podobného problému přepnout do „bezpečného režimu“, v němž provádí pouze operace nezbytné k přežití. To dá technikům na Zemi čas problém vyřešit. Jenže to se nestalo a Voyager je nadále v normálním režimu.

Skutečnost, že signál ze sondy i nadále přichází, ale potvrzuje, že anténa je ve skutečnosti natočená správně směrem k Zemi – až na to, že to sonda paradoxně asi sama neví.

„Abychom pochopili, proč data ze sondy Voyager 1 považují vědci za nesmyslná, musíme vědět, jak se sondou komunikují. Sonda se nyní nachází ve vzdálenosti 23,3 miliardy kilometrů, signál z ní letí k Zemi 20 hodin a 33 minut,“ uvedl na dotaz Novinek astronom a astrofyzik Jakub Rozehnal, ředitel organizace Planetum, která sdružuje Hvězdárnu a planetárium hl. m. Prahy, Štefánikovu hvězdárnu a Hvězdárnu Ďáblice.

Odeslání zprávy na Voyager 1 a získání odpovědi tak trvá zhruba dva dny. Příslušná vzdálenost podle Rozehnala vyžaduje velmi přesnou orientaci sondy, která vysílá data pomocí parabolické antény o průměru 3,7 metru.

Orientaci sondy tedy řídí zmíněný systém AACS, který pomocí senzoru Slunce a jasných hvězd udržuje orientaci antény, aby stále směřovala k Zemi. Zde signály přijímáme pomocí Sítě dálkového spojení (DSN, Deep Space Network), která disponuje sítí antén o průměru 30 až 70 metrů, které v každém čase pokrývají celé okolí Země.

„Spolu s vědeckými daty zasílá sonda k Zemi i údaje o své orientaci – a právě tady je zádrhel,“ připomíná Rozehnal.

„Kdyby totiž data o orientaci sondy byla pravdivá, sonda by je vysílala mimo směr k Zemi, jinými slovy – tato data bychom vůbec nemohli přijmout. Fakt, že signál sondy slyšíme, naznačuje, že systém pro orientaci sondy AACS pracuje správně, ale systémy, které se starají o zápis a čtení dat z paměťových registrů, jsou nějakým způsobem ‚zmatené',“ pokračoval odborník.

„V tuto chvíli nezbývá, než sondu pečlivě poslouchat a pokusit se ve zdánlivě náhodných datech objevit nějaké vodítko, které by nás nasměrovalo k odhalení vadné části vysílacího řetězce,“ objasnil.

Ona „naprosto neočekávaná“ data jsou „jen“ systémová, nicméně neví se, zda je problém v samotném kriticky důležitém systému AACS, nebo pochází z nějakého jiného, přidruženého. Dokud povahu problému lépe nepochopíme, nemůžeme předvídat, jak dlouho bude stroj ještě schopen shromažďovat a vysílat vědecká data, upozorňuje NASA.

Rozehnal doplnil, že řada důležitých systémů je na palubě zdvojena, a to včetně AACS, takže jednou z variant by bylo přejít na záložní systém, pokud by se nakonec potvrdilo, že vada je opravdu v něm. Podle něj to však není pravděpodobné.

„Je-li závada ve vysílacím řetězci, je jistá možnost vadný člen softwarově obejít, ale pokud se to nepodaří, je zkrátka možné se na zmatečná data nedívat a na chybu si ‚zvyknout',“ shrnul.

Co se týká vědeckých údajů, sonda Voyager 1 např. loni v červnu poslala ze vzdálenosti více než 22,5 miliardy kilometrů data odhalující „hučení“ mezihvězdného plynu. Vědci údaje studovali a dokázali z nich identifikovat cosi jako „vytrvalé bzučení“. Signál z aparátu byl ale jinak příliš slabý, než aby ho šlo reálně slyšet.

Voyager 1, nyní nejvzdálenější objekt vytvořený člověkem ve vesmíru, celkově pracuje skoro 45 let. Nyní působí na okraji Sluneční soustavy a prolétá tzv. mezihvězdným médiem. (Mezihvězdným médiem je míněna přehřátá plazma přítomná v centru kupy galaxií, tento plyn se zahřívá na teplotu řádově 10 až 100 megakelvinů a skládá se hlavně z ionizovaného vodíku a helia – pozn. red.)

Samotný aparát Voyager 1 vyrazil v září 1977 (jeho „dvojče“, Voyager 2, již v srpnu 1977), letěl rychlostí přibližně 61 152 km/h, v roce 1979 prosvištěl kolem Jupiteru, poté kolem Saturnu koncem roku 1980 a už prošel tzv. heliopauzou, hranicí Sluneční soustavy s mezihvězdným prostorem. Do něj sonda vstoupila roku 2012, Voyager 2 v roce 2018.

Oba Voyagery jsou jediné sondy, které sbírají data v mezihvězdném prostoru. Informace, které z této oblasti poskytují, pomohly k hlubšímu pochopení heliosféry, tj. bariéry, kterou Slunce vytváří kolem planet našeho solárního systému.

Voyager 2 je v současné době vzdálený od Země zhruba 19,5 miliardy kilometrů, zůstává ve standardním provozu a nevykazuje problémy.

„Dvojka“ navíc už třeba pomohla určit, že jak se posouvá dále od Sluneční soustavy, hustota kosmického prostoru se zvyšuje.