Voyager 1 en péril : une panne de propulseur résolue à distance par des ingénieurs ingénieux

A broken thruster jeopardized Voyager 1, but engineers executed a remote fix

Voyager 1 en péril : une panne de propulseur résolue à distance par des ingénieurs ingénieux

La sonde Voyager 1, l'engin spatial le plus éloigné de la Terre, a frôlé la catastrophe plus tôt cette année en raison d'un problème de propulseur, avant qu'une équipe d'ingénieurs de la NASA ne réalise une réparation à distance audacieuse. Ce sauvetage spatial permet à la mission légendaire, lancée en 1977, de poursuivre son exploration historique au-delà du système solaire.

En 2024, les contrôleurs de mission ont dû prendre une décision cruciale qui aurait pu mettre fin au voyage de Voyager 1. Le vaisseau spatial, qui dépend d'une antenne radio terrestre puissante pour communiquer, risquait de perdre définitivement le contact pendant la mise à niveau de cette infrastructure vitale.

Le problème central concernait les propulseurs de contrôle d'orientation (roll thrusters) qui maintiennent l'antenne de Voyager 1 pointée vers la Terre. Depuis 2004, la sonde utilisait ses propulseurs de secours après la défaillance du système principal. Mais ces backups montraient à leur tour des signes de faiblesse.

Kareem Badaruddin, responsable de la mission Voyager, explique qu'un encrassement progressif dans les conduites de carburant réduisait l'efficacité des propulseurs. « Imaginez une buse qui se bouche petit à petit avec des débris », précise-t-il. « La poussée devient de plus en plus faible. »

Patrick Koehn, scientifique du programme Voyager, souligne l'importance critique de ces propulseurs : « Un décalage infime de l'antenne, ne serait-ce qu'une fraction de degré, pourrait faire dévier le signal et le faire manquer la Terre complètement. »

Face à cette urgence, les ingénieurs ont étudié la possibilité de réactiver les propulseurs principaux, inutilisés depuis 2004. Cette décision n'était pas sans risque : après deux décennies d'inactivité dans le froid spatial, les tentatives de rallumage pouvaient provoquer une explosion catastrophique.

La pression temporelle s'accentuait avec la mise hors service programmée le 4 mai 2024 de la station Deep Space Station 43 en Australie, la seule antenne assez puissante pour communiquer avec les Voyagers. Elle ne devait retrouver sa pleine capacité qu'en février 2025.

Le 20 mars 2024, l'équipe Voyager a reçu une excellente nouvelle : le test du propulseur principal s'est révélé concluant. Cette réussite permet d'envisager une prolongation de la mission au moins jusqu'en 2027, pour le 50e anniversaire du lancement.

Matt Shindell, conservateur au Musée National de l'Air et de l'Espace Smithsonian, souligne le caractère exceptionnel de cette longévité dans l'exploration robotique. Les données des Voyagers restent uniques, notamment pour Uranus et Neptune.

Aujourd'hui, les deux sondes continuent d'envoyer des informations précieuses sur l'espace interstellaire. Comme l'explique Koehn, elles permettent d'étudier comment les éruptions solaires se propagent à des distances extrêmes, offrant des insights uniques sur l'interaction entre notre Soleil et le milieu interstellaire.

Cette réparation à distance réussie témoigne de l'ingéniosité des équipes de la NASA et permet à ces pionnières interstellaires de continuer à écrire l'histoire de l'exploration spatiale, plus de 45 ans après leur lancement.

Voyager 1 suýt mất tích vì hỏng động cơ, nhưng NASA đã cứu nó từ 23 tỷ km xa bằng bản nâng cấp thần kỳ

NASA vừa thực hiện thành công ca "phẫu thuật từ xa" ngoạn mục cứu tàu Voyager 1 - vật thể nhân tạo xa nhất Trái Đất - khỏi nguy cơ mất liên lạc vĩnh viễn do hệ thống đẩy dự phòng bị tắc nghẽn sau 47 năm hoạt động.

Đầu năm 2023, các kỹ sư NASA đứng trước quyết định sinh tử khi phải tạm ngừng ăng-ten vô tuyến mạnh nhất tại Canberra (Úc) - trạm duy nhất đủ sức giao tiếp với Voyager 1 - để nâng cấp. Nguy cơ lớn nhất nằm ở hệ thống đẩy điều hướng giúp tàu luôn hướng ăng-ten về Trái Đất.

Kể từ năm 2004, Voyager 1 đã phải chuyển sang dùng hệ thống đẩy dự phòng do bộ chính bị lỗi. Nhưng nay, cặp động cơ thay thế này cũng suy yếu dần vì cặn nhiên liệu tích tụ trong đường ống, giống như "vòi phun ngày càng nhỏ lại vì rác", theo lời quản lý sứ mệnh Kareem Badaruddin.

Chỉ cần lệch 0.5 độ, chùm tín hiệu từ Voyager 1 sẽ bắn trượt Trái Đất một khoảng bằng cả quãng đường đến Mặt Trời - nhà khoa học Patrick Koehn cảnh báo. Trong khi đó, trạm Canberra sẽ ngừng hoạt động từ 4/5 đến tháng 2/2024, khiến việc điều chỉnh trở nên bất khả thi.

Giải pháp táo bạo được đưa ra là khởi động lại hệ thống đẩy chính đã ngừng hoạt động từ 2004. Nhưng thử thách này ẩn chứa rủi ro khủng khiếp: "Nếu bật lại mà động cơ phát nổ, chúng tôi sẽ mất Voyager 1 mãi mãi", Badaruddin thừa nhận.

Ngày 20/3, niềm vui vỡ òa khi thử nghiệm không kích hoạt động cơ thành công. Thành công này mở đường cho việc chuyển đổi trở lại hệ thống đẩy chính, giúp kéo dài tuổi thọ Voyager 1 ít nhất đến kỷ niệm 50 năm phóng vào 2027.

Đôi tàu song sinh Voyager 1 và 2 (phóng 1977) đang lập kỷ lục về tuổi thọ trong lịch sử khám phá không gian. Chúng vẫn cung cấp dữ liệu quý giá về vùng liên sao và cách hoạt động Mặt Trời ảnh hưởng đến môi trường giữa các vì sao.

"Thật phi thường khi chúng vẫn sống sót và gửi dữ liệu sau gần nửa thế kỷ", Matt Shindell từ Bảo tàng Hàng không Vũ trụ Smithsonian nhận định. Đặc biệt, dữ liệu về sao Thiên Vương và Hải Vương từ Voyager 2 đến nay vẫn là nguồn thông tin tốt nhất nhân loại có được.