Các kỹ sư NASA đang phải tìm lại hướng dẫn sử dụng các đây 45 năm để khắc phục sự cố của tàu Voyager 1

1.656

Vào tháng 5, các nhà khoa học NASA cho biết tàu vũ trụ Voyager 1 đang gửi lại dữ liệu không chính xác từ “hệ thống kiểm soát thái độ” của nó. Sự cố bí ẩn này cho đến nay vẫn đang tiếp diễn, theo nhóm kỹ sư của sứ mệnh. Theo đó, để tìm ra giải pháp khắc phục sự cố, các kỹ sư đang phải tìm lại và nghiên cứu các hướng dẫn sử dụng con tàu từ 45 năm trước.

Voyager 1 và "người chị em song sinh" Voyager 2, được phóng vào năm 1977 với mục đích ban đầu là thực hiện sứ mệnh du hành, nghiên cứu sao Mộc, sao Thổ, sao Thiên Vương, sao Hải Vương và các mặt trăng tương ứng của chúng.

Sau gần 45 năm trong không gian, cả hai tàu vũ trụ vẫn đang hoạt động. Vào năm 2012, Voyager 1 đã trở thành vật thể nhân tạo đầu tiên vượt ra ngoài ranh giới ảnh hưởng của Mặt trời. Nó hiện cách Trái đất khoảng 23,3 tỷ km và gửi dữ liệu trở lại hành tinh của chúng ta từ bên ngoài Hệ Mặt trời.

Suzanne Dodd, giám đốc dự án của sứ mệnh Voyager tại Phòng thí nghiệm Sức đẩy Phản lực của NASA, chia sẻ rằng: “Không ai nghĩ rằng nó sẽ tồn tại được lâu như vậy”.

Một kỹ sư làm việc trên một thiết bị cho một trong những tàu vũ trụ Voyager của NASA, vào ngày 18 tháng 11 năm 1976.

Voyager 1 được thiết kế và chế tạo vào đầu những năm 1970, và cho tới nay, các kỹ sư hiện tại của sứ mệnh Voyager chỉ còn một số tài liệu liên quan tới con tàu - phương tiện chỉ huy, thuật ngữ kỹ thuật cho các thủ tục giấy tờ chứa các chi tiết về thiết kế và quy trình của tàu vũ trụ - từ những ngày đầu thực hiện sứ mệnh, còn các tài liệu quan trọng khác có thể đã bị mất hoặc thất lạc.

Voyager 1 được chế tạo bởi Phòng Thí nghiệm Sức đẩy Phản lực. Thân tàu có hình thập giác rỗng với 10 ngăn ở các cạnh để chứa các thiết bị điện tử, phần rỗng ở giữa được dùng để đặt bình nhiên liệu. Con tàu được trang bị 11 thiết bị khoa học để nghiên cứu các vật thể như hành tinh khi nó bay qua.

Trong 12 năm đầu tiên của sứ mệnh Voyager, hàng nghìn kỹ sư đã làm việc trong dự án, theo Dodd. "Khi họ nghỉ hưu vào những năm 70 và 80, cộng đồng khoa học dường như đã 'bỏ quên' việc thành lập một thư viện tài liệu dự án. Theo đó, các kỹ sư đã vô tình mang theo những tài liệu liên quan tới dự án về nhà cùng với đồ dùng cá nhân khi nghỉ việc", Dodd nói thêm. Trong các sứ mệnh hiện đại, NASA đã rút được kinh nghiệm mà cố gắng lưu giữ hồ sơ, tài liệu theo cách bài bản và khoa học hơn.

Đối với trục trặc mới nhất của Voyager 1, các kỹ sư của sứ mệnh đã phải đặc biệt tìm kiếm tài liệu liên quan nhờ vào tên của các kỹ sư đã giúp thiết kế hệ thống kiểm soát thái độ. "Đó là một quá trình tốn thời gian", Dodd nói.

Một kỹ sư làm việc trên một ăng ten hình đĩa lớn của Voyager, vào ngày 9 tháng 7 năm 1976.

Cho đến nay, các kỹ sư của Voyager vẫn chưa thể tìm ra nguyên nhân gốc rễ của trục trặc, chủ yếu là do họ chưa thể thiết lập lại hệ thống, Dodd nói. Hiện tại nhóm kỹ sử của sứ mệnh tin rằng lỗi này xuất phát một phần là do sự "lão hóa" của con tàu - "Không phải mọi thứ đều hoạt động mãi mãi, ngay cả trong không gian".

Hệ thống liên lạc radio của tàu Voyager 1 được thiết kế để hoạt động ngoài phạm vi Hệ Mặt trời. Hệ thống bao gồm một ăng-ten chảo có đường kính 3.7m với hệ số khuếch đại lớn dùng để phát và nhận sóng radio từ 3 trạm Deep Space Network trên Trái đất. Con tàu truyền dữ liệu về Trái đất qua kênh 18 của trạm Deep Space Network, dùng tần số 2.3 GHz (Băng tần S) và 8.4 GHz (Băng tần X). Tín hiệu từ Trái Đất được phát tới Voyager 1 qua tần số 2.1 GHz.

Ngoài ra nhiều nhận định còn cho rằng sự cố của tàu du hành cũng có thể bị ảnh hưởng bởi vị trí của nó trong không gian giữa các vì sao. Theo Dodd, dữ liệu của tàu vũ trụ cho thấy rằng các hạt tích điện năng lượng cao đang ở ngoài không gian giữa các vì sao. "Không có khả năng những hạt này sẽ va vào tàu vũ trụ, nhưng nếu nó xảy ra, nó có thể gây ra thiệt hại cho các thiết bị điện tử trên con tàu", Dodd nói, "Chúng tôi không thể chắc chắn rằng đó là nguồn gốc của sự bất thường, nhưng nó có thể là một yếu tố".

Khi Voyager 1 không thể liên lạc trực tiếp được với Trái đất, những băng ghi dữ liệu kĩ thuật số (Digital Tape Recorder - DTR) của nó có thể ghi khoảng 64 kilobyte dữ liệu để truyền về Trái đất ở thời điểm khác. Vào tháng 2 năm 2016, tín hiệu từ Voyager 1 mất 37 tiếng để đến Trái đất.

Bất chấp các vấn đề về định hướng của tàu vũ trụ, Voyager 1 vẫn nhận và thực hiện các lệnh từ Trái đất, ăng ten của nó vẫn hướng về phía chúng ta. Dodd nói: "Chúng tôi không thấy bất kỳ sự suy giảm nào về cường độ tín hiệu".

Và cũng vì tuổi đời khá lớn của mình, các kỹ sư của NASA đã thực hiện nhiều biện pháp để quản lý năng lượng của Voyager 1 với hy vọng nó có thể duy trì hoạt động đến năm 2030.

Trong suốt những năm hoạt động của mình, Voyager 1 đã cung cấp cho chúng ta nhiều dữ liệu quý báu, từ việc phát hiện ra các mặt trăng và vành đai chưa biết đến bằng chứng trực tiếp đầu tiên về hiện tượng vật lý dị thường. Sứ mệnh Voyager đã giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn về vũ trụ. Dodd nói: "Chúng tôi muốn sứ mệnh kéo dài càng lâu càng tốt, vì nó cung cấp cho chúng ta rất nhiều dữ liệu khoa học rất có giá trị".

"Điều đáng chú ý là cả hai tàu vũ trụ của sứ mệnh vẫn hoạt động và hoạt động tốt - mặc dù hiện đang có một chút trục trặc, nhưng cả 2 vẫn gửi lại nhiều dữ liệu quý giá", Dodd nói.

Cập nhật: 15/07/2022 Trí Thức Trẻ