«Вояджер-2» с самого начала был предназначен для работы в дальнем космосе, в том числе в зонах, очень далеких от Солнца. Поэтому аппарат не мог использовать солнечные батареи (там, где он находится сейчас, солнечного света в 14 677 раз меньше, чем на земной орбите). Поэтому его оснастили тремя радиоизотопными термоэлектрическими генераторами. В каждом из них есть термопара «кремний — германий», которая получает электричество за счет разницы температур. Ее, в свою очередь, обеспечивает наличие плутония-238 с одной стороны такого генератора и «холодильника» в виде радиатора, отдающего тепло в космос, с другой.
Однако период полураспада плутония-238 всего 87,7 года, а выработка радиоизотопного термоэлектрического генератора падает еще быстрее, за счет того, что он очень чувствителен к снижению разности температур. Сегодня «Вояджер-2» получает от генераторов на 40% меньше энергии, чем в начале своей службы. Если количество энергии, имеющееся у аппарата, упадет ниже критического уровня, он не сможет поддерживать ориентацию в пространстве с помощью маленьких бортовых двигателей и информация с «Вояджера-2» перестанет попадать на Землю. Это вызвало долгую дискуссию между техническими специалистами NASA.
Читайте также: Вояж, вояж. «Вояджеры»: 40 лет, полет нормальный
В итоге они решили отключить подогрев одного из инструментов, находящихся на борту аппарата, — детектора космических лучей. Именно с его помощью несколько лет назад «Вояджер-2» понял, что достиг границы гелиосферы Солнечной системы. В результате его температура уже упала до –59 °C. Это заметно ниже, чем запланированный нижний предел рабочей температуры прибора (–45 °C), испытанный наземными тестами в 1970-х. Тем не менее сейчас NASA подтверждает, что прибор по-прежнему работает и передает нужные данные на Землю. Таким образом, его надежность оказалась выше той, на которую рассчитывали десятилетия назад, во времена его запуска.
Температура прибора не упала до типичной для глубокого космоса и близкой к –270 °C потому, что «Вояджер-2» все еще получает 60% тепловой энергии от плутония-238 и тепло от основной части зонда частично попадает к прибору регистрации космических лучей. Поскольку вакуум — хороший теплоизолятор, тепло покидает детектор космических лучей с умеренной интенсивностью и прибор еще может работать при этой температуре.
Специалисты NASA отмечают, что ранее они уже проделывали похожую операцию со спектрометром «Вояджера-2», благодаря чему он смог проработать дольше. Изначально аппарат не был рассчитан на столь длительную работу, однако принятые сейчас меры позволяют надеяться, что он будет работать до первой половины 2020-х годов.
Иван Ортега