Astronautika: misije

Kako se misija 'Voyagera' približava kraju, tako se završavaju i karijere ostarelih istraživača koji su svih ovih decenija proširili naš osećaj za dom u galaksiji. Bojim se da stvarni kraj misije neće da doživi niko ko je učestvovao u njihovom planiranju i izgradnji. Parafraziraću jednu zanimljivu priču iz njujorškog magazina 'Times'

1
Kada je 2013. trebalo apgrejdovati 'Voyagerove' računare, ispostavilo se da je to problem jer su raspolagali sa samo 0,000064 Gb memorije. Ispostavilo se da je Nasin softveraš Larry Zottarelli poslednji čovek na Zemlji koji stvarno razume kako su programirani 'Voyageri'. On je pre 5 godina otišao u penziju i nema zamene za njega, jer više niko ne razume drevni i zaboravljeni programski jezik.

U rano proleće 1977. Larry F. Zottarelli, 40-godišnji računarski inženjer iz Nasine Laboratorije za mlazni pogon u Pasadeni, krenuo je prema rtu Kanaveral u državi Floridi u svojoj 'Toyoti Corolli'. Rodom iz Los Anđelesa, nikada se do tada nije odvažio da vozi u pravcu Tihuane, ali je imao nešto dnevnica i voleo je da vozi. Istočno od Orlanda, nasip ga je odveo preko reka Indian i Banana do peščanog rta u Atlantiku, gde je Ratno vazduhoplovstvo imalo bazu. Njegovo putovanje se završilo u podzemnom vojnom hangaru.

Na isto odredište je iz JPL-a krenula i kolona kamiona pod naoružanom stražom. Njihov teret je istovaren unutar visokog hangara, blistavog silosa snabdevenog policama sa alatima i brojnim merdevinama na točkovima. Inženjeri su se bacili na sastavljanje delova raznih veličina i namene. Postepeno, počele su da se oblikuju dve identične letilice. Nazvane su 'Voyager 1 i 2'[1], a misija im je bila da naprave prve fotografije u boji i merenja iz blizine Jupitera, Saturna i njihovih meseci. Tada bi, ako sve bude teklo kako treba, mogli da krenu i dalje – u neistraženu periferiju solarnog sistema.

Trebalo je šest meseci, radeći danonoćno u smenama, da Nasina ekipa inženjera i tehničara ponovno sastavi[2] i testira letilice. Kako se približavao datum prvog lansiranja, 20. avgust, sklopili su rešetkasti nosač instrumenata i kamera, kao i drugi, kraći, sa termoelektričnim nuklearnim generatorima, uz korpus kosmičke letilice poput ptičjih krila; oprezno su je ugurali, najpre tanjir glavne antene, u metalnu kapsulu, vrh rakete, koji je visio sa visokog plafona. Jednom kada su se 'uparili', vrh rakete i njen teret – sonda koja nije bila veća od 'Folksvagenove' 'bube' i kojoj je, zajedno s blizancem, ipak trebalo pet godina i više od $200 miliona[3] da ih 1500 inženjera sastavi[4] – transportovani su na lansirnu rampu.

2
Probni model 'Voyagera' u Nasi 1977. godine. U prvom planu se vidi sklopljeni nosač s kamerama.

3
'Voyager 2'
 se, kako se to kaže, enkapsulira radi lansiranja u Kenedijevom centru na Floridi. I pored broja, lansiran je prvi.

Do T-minus dva sata, nekoliko odabranih inženjera-kontrolora, previše nervoznih da bi sedeli, stajali su kraj računara, nadgledajući telemetriju letilice. Drugde u hangaru, naučnici, Nasine glavešine iz Vašingtona i nekoliko desetaka 'nebitnih' inženjera – među kojima se nalazio i Zottarelli – tiskali su se oko TV monitora. Na T-minus 30 sekundi motori rakete su oživeli, a mnogi od onih nebitnih su istrčali iz sobe prema izlazu - 'sedam, šest, pet...' Zaklonivši oči, gledali su u oblake dima koji su se kovitlali na horizontu. Polako i nečujno, kapsula se dizala iz oblaka, sa raketom iz koje su sukljali plamenovi. Za trenutak je usledio strahoviti udar kada su stigli zvučni talasi uzletanja i pogodili hangar poput gonga, ječeći i vibrirajući dok je letilica sve brže i brže nestajala u plavetnilu...

Dve nedelje kasnije, nakon drugog lansiranja, svi su krenuli kući. Predstava je bila završena – obe su se letilice ponašale besprekorno – ali iza kulisa, misija je, s ograničenim budžetom, kasnila sa zapošljavanjem više od 200 računarskih inženjera neophodnih za praćenje sondi kroz planetarni sistem. Mnogi od članova letačkog tima tek što su napustili koledže a već su radili na najsofisticiranijim elektronskim sistemima na svetu. Jedva da su imali priliku da se zagreju, kada je u aprilu 1978, još ne ni na pola puta do Jupitera, 'Voyager 1'upao u problem[5]. Njegova platforma za skeniranje[6], na kojoj su bile postavljene kamere i instrumenti – zaglavila se.

Dok su inženjeri pokušavali da shvate šta mogu da učine sa više od 450 miliona kilometara udaljenosti, neko je zaboravio da pošalje redovnu nedeljnu komandu za resetovanje tajmera[7] na drugoj letilici. Kada je termin istekao, a nije stigla drugačija naredba sa Zemlje, pokrenut je takozvani softver za zaštitu od kvara, kôd od 600 linija koji automatski reaguje na kvarove. U ovom slučaju, zaštita od kvara je pretpostavila da je radio prijemnik u kvaru i naredila je prebacivanje na bekap. Na monitorima kontrole misije u situaciji poput ove, bujica brojeva koji izveštavaju o statusu prijemnika postala bi grimizna[8]: 'crveni alarm'.

4
Milenijumima nakon što ostanu bez struje i prestanu da komuniciraju sa Zemljom, dva 'Voyagera' će nastaviti svoje beskrajno putovanje među zvezdama
.

Shvativši svoju pogrešku, inženjeri su pokušali da zaustaviti rutinu zaštite od kvara, ali novoprobuđeni rezervni prijamnik nije registrovao njihove naredbe. Bespomoćni, čekali su 12 sati da se letilica sama ponovo prebaci na originalni risiver; kada se to konačno dogodilo i komande počele normalno da se šalju, svi su odahnuli od olakšanja. Još uvek razdragani, odjednom su zamukli jer je pojačani napon u radnom prijemniku doveo do pregorevanja svih osigurača. Sada je stvarno bio mrtav...

Srećom, neispravni rezervni prijamnik je i dalje 'vukao' struju. Pretpostavili su da je njegov oscilator, koji mu je omogućavao prihvatanje širokog raspona frekvencija, prestao da funkcioniše, smanjujući u osnovi metu za prenose sa Zemlje. Pretpostavljajući znatno užu širinu frekventnog pojasa i ručno oduzimajući Doplerov efekat, inženjeri su ponovno kalibrisali svoj signal. Uspelo je – ali do danas, ista matematika mora da prethodi svakoj komandi. Originalni prijemnik je ostao neupotrebljiv: jednostavan previd jednog inženjera umalo je osudio na propast posetu čovečanstva Uranu i Neptunu'Volimo da mislimo da kontrolišemo sve provere i održavamo ravnotežu', izjavio je Chris Jones, glavni inženjer-softveraš JPL-a, koji je dizajnirao 'Voyagerovu'zaštitu od kvara[9]'U stvarnosti, svi se brinemo da ne budemo kao ta osoba.'

Danas (2021.) 'Voyageri' su udaljeni 22,8 milijardi km (151 AJ) i 19 milijardi km (126 AJ), i predstavljaju najudaljenije objekte koje je čovek stvorio. Onog tamo leta ćemo 'slaviti' 45-godišnjicu njihovog lansiranja. Skloni smo da zamišljamo kosmos kao prazninu, ali to je zapravo materija koja je stvorena, kao i sve u kosmosu, eksplozijama drevnih zvezda. U našem planetnom susedstvu taj se 'prostor' sastoji od drugačijih čestica nego što je to slučaj sa spoljnjim prostorom, zbog nadzvučnog 'vetra' koji duva s površine našeg Sunca brzinom od 750 km/s. Taj vetar stvara kao jedan mehur oko našeg solarnog sistema koji se naziva heliosfera. U avgustu 2012. 'Voyager 1' je stigao do granice gde heliosfera ustupa mesto interstelarnom medijumu[10], regiji koja je za nas nova – i potencijalno relevantna – kao što je bio Tihi okean Evropljanima pre 500 godina. Podaci koje sonde prikupljaju svojim malim instrumentima predstavljaju izazov za fundamentalnu fiziku i pružiće odgovore na najveća pitanja: Zašto je naše Sunce rodilo život samo ovde? Gde ćemo drugde, unutar našeg ili drugih sistema, najverovatnije pronaći dokaze da nismo sami?

5
Glavni inženjer u JPL-u Chris Jones, orišao je 2018. u penziju posle 49 godina rada. Radio je od 1969. na konstruisanju, testiranju i letnim operacijama brojnih letilica, uključujući 'Mariner 9''Voyager' i 'Cassini'.

Misija vrlo verovatno označava kraj ere istraživanja svemira u kojoj je glavni cilj posmatranje a ne komercijalizacija. U internim dopisima, savetnici bivše Trumpove administracije su nazivali Nasine tradicionalne kontraktore 'Starim kosmosom' ('Old Space') i predlagali preusmeravanje budžeta na podršku razvoja privatne industrije 'Novog kosmosa' ('New Space'). Prema tranzicijskom timu tadašnjeg predsednika, 'ekonomski razvoj kosmosa' je trebalo započeti u orbiti oko Zemlje i na Mesecu, sa 'privatnim lunarnim lenderima koji će de facto zastupati 'imovinska prava' Amerikanaca na Mesecu tokom ove decenije'.

Sva istraživanja zahtevaju žrtve u zamenu za neizvesne ishode. Neke od tih žrtava su čisto socijalne: Koliko resursa zajednički posvećujemo određenoj potrazi za znanjem. No, drugi deo snosi sâm istraživač, koji je nekada bio nagrađivan avanturom i slavom, ako ne i bogatstvom. Čini se da su bar u dogledno vreme 'Voyageri' predodređeni da se i dalje nalaze u trci za titulu Najvećeg ljudskog putovanja, što bi njegovih osam inženjera letačkog tima – od kojih je većina u misiji još od Reganove administracije – moglo da učini našim najvećim živim istraživačima. Oni su možda i poslednji ljudi preostali na planeti koji mogu da upravljaju računarima[11] na sondama, koji imaju 235.000 puta manje memorije i 175.000 puta su sporiji od mog 16-gigabajtnog smartfona. I mada stoji da ovi matori pioniri nigde nisu lično otputovali, verovatno su jednako posvećeni kao i njihovi proslavljeniji prethodnici, poput Magelana ili Marka Pola.

Njihovo poznavanje arhaičnih programskih jezika postajaće sve presudnije za nastavak misije kako godine odmiču, jer iako sonde sve vreme prikupljaju neprocenjive informacije iz kosmosa, polako im i neminovno ponestaje goriva[12]. Najkasnije do 2032. neće im ostati dovoljno energije za pokretanje bilo kojeg eksperimenta. Pa čak i taj najbolji scenario krije preduslov: da se članovi letačkog tima odreknu odlaska u penziju (ili na nebo) kako bi izvukli maksimum iz svakog poslednjeg vata.

6
Akademik dr Edward C. Stone (1936.) nekada i sada. Pridružio se projektu 'Voyager' 1972. a od tada je uspeo da obavlja dužnost naučnog rukovodioca u 9 Nasinih misija a bio zamenik u još 5. Od 1991. do 2001. je bio direktor JPL-a.

Jedna od najvećih prepreka u planetarnoj nauci oduvek je predstavljao životni vek čoveka: recimo, direktni let do Neptuna bi trajao oko 30 godina. No u proleće 1965, tada 30-godišnji doktorant na Caltechu Gary Flandro, primetio je da će se tokom 80-ih sva naše četiri spoljne planete – Jupiter, Saturn, Uran i Neptun – naći približno poravnate sa iste strane Sunca. Ako bi se lansirala kosmička letilica sredinom ili krajem 70-ih, mogla bi da iskoristi gravitaciju prvog tela za skok do drugog, i tako dalje. Takva trajektorija bi dodala dovoljno brzine da se ukupno putovanje skrati za gotovo dve trećine. Šta više, ovakva orbitalna konfiguracija se neće pojavljivati narednih 175 godina!

7 750
Heliocentrične pozicije
 u proporciji pet međuzvezdanih sondi i planeta do 2020. sa datumima lansiranja preleta. Kvadratići prikazuju položaje na dan 1. januara svake godine.

'Voyageri' su nosili po 105 kg naučne opreme: kamere i instrumente za analizu atmosferskih temperatura, mesečevih masa, gravitacionih i magnetnih polja i nivoa zračenja. Došavši do Jupitera 1979. godine, napravili su slike munja u vrhovima oblaka i zaprepastili naučnike – koji su pretpostavljali da su svi meseci neaktivni kao naš – sa slikama osam aktivnih vulkana na satelitu Iu; Evropa, još jedan Jovijanski mesec, bio je umotan u koru vodenog leda, mestimično ispucalu zbog onoga što bi mogle da budu plime u okeanu ispod. Fotografije su se pojavljivale na monitorima kontrolne sobe piksel po piksel, red po red. 'Sedeo bih ponekad ovde noću u vreme dok su 'Voyageri' leteli', pričao je Esker Davis, rukovodilac projekta susreta sa Saturnom, novinaru Davidu W. Swiftu, koji je objavio istoriju misije1997. godine. 'Moja supruga bi me nazvala i pitala što radim. Odgovorio bih, 'Samo gledam kako se pojavljuju slike, jer hoću da budem prva osoba koja ih je videla.'

Misija je mogla i tada da se završi, ali predsednik Ronald Reagan je odobrio produženje, možda potstaknut brifinzima u realnom vremenu koje je vodio dr Ed Stone, vodeći naučnik projekta, povodom svakog planetarnog fly-bya. Prisustvovale su stotine novinara, kao i političari i poznate osobe, spremajući se u skučenom amfiteatru JPL-a za debate o Uranu 1986. i Neptunu 1989. godine.

8
Tom Weeks.

Inženjer hardvera, započeo je posao sa 'Voyagerima' 1983. godine. Posle toga je otišao i upisao filmsku školu, svirao u nekoliko rok bendova, napravio decu i onda se povono vratio u Nasu. Specijalnost mu je usmeravanje sondi, solarni senzori, žiroskopi, trasteri i sl.

Poslednji prelet Neptunovog meseca Triton dogodio se jedne vruće avgustovske noći. Posle uspeha svi su proslavili uz šampanjac, nešto 'na čačkalicu' i pijano pevanje; na travnjaku JPL-a Chuck Berry je izveo 'Johnnyja B. Goode', jednu od pesama na pozlaćenim pločama prikačenim na svaku letilicu radi eventualnog inteligentnog života koji bi mogao da ih jednom pronađe. A onda su, postepeno, hodnici utihnuli. Stone i njegove kolege su prešli na nove projekte dok su honorarno analizirali podatke sa 'Voyagera'flight team je otpustio 150 inženjera (od kojih su mnogi postali delovi timova u sledećim misijama). Novi cilj sondi je bio dosegnuti međuzvezdani kosmos. No iako su naučnici izmerili brzinu solarnog vetra koji tvori heliosferu, svojstva materije van nje nisu nikada analizirani. Koliki je pritisak vetra u mehuru, a time i njegova veličina, predstavljali su misteriju. I koliko će godina? decenija? trebati da sonde izađu iz njega?

Na početku misije članovi letačkog tima su bili grupa nestašne omladine. Stres su ublaživali igrama i zezancijama: kuglanjem po hodniku, koristeći limenke od kokakole kao čunjeve; punjenjem fioka stola plastičnim kesama sa živim zlatnim ribicama; nagovaranjem naučnika da se takmiče u disko pozama. A onda, do kraja 90-ih, postali su stariji i dobili sopstvenu decu. Doživeli su smrti kolega i gledali kako tuđi brakovi posustaju kao posledica dugih sati u laboratoriji. Budući da više nije bilo planeta za istraživanje[13], proveli su čitavu deceniju radeći na rutinskom održavanju sondi s delićem svog prethodnog kapaciteta. U to vreme je u timu bilo šest od sadašnjih osam inženjera. Sun Kang Matsumoto, koja se pridružila misiji '85, toliko je marljivo učila kako da savlada novu ulogu koja ju je pritiskala da su njeni sinovi osmozom naučili konture letilica. Kad joj je najstariji napunio 8 godina, iznenadio ju je savršenim Lego modelom; sada na koledžu, 'Zove me i pita 'Kako je Voyager?' Kao da kaže, 'Kako je baka?', priča Matsumoto.

9
Nasin istraživački i razvojni centar poznat kao Laboratorija za mlazni pogon. Nalazi se u gradiću La Cañada na periferiji Los Anđelosa. 'Voyageri' se ne vode odatle, već iz jedne male kuće na periferiji, koja se nalazi između lokalnog 'McDonaldsa' i škole za dresuru pasa.

10
Sun Kang Matsumoto
Inženjer je započela posao s timom Voyager 1985. godine." style="width: 149pt; height: 209pt; visibility: visible;"> Inženjer je započela posao s timom Voyager 1985. godine">

Računarski inženjer Sun Kang Matsumoto, priključila se 'Voyagerovom' timu 1985, kada je bio aktuelan prolazak pored Urana. Danas daje softverske savete u misiji Marsovog rovera 'Perseverance'.

Misija je prvobitno zauzimala tri sprata Zgrade 264 u kampusu JPL, u kojem su se nalazili mnogi od tada najznačajnijih projekata laboratorije[14]. No, ubrzo nakon Neptuna, seća se Jefferson Hall, koji se projektu pridružio 1978. godine, 'izbacili su nas'. Njihov prvi potez je bio da se prebace u bivše kancelarije računarske kompanije u Sierra Madreu. 2002, nakon više smanjivanja osoblja, preselili su se u iznajmljeni kućerak u Altadeni. Za to vreme, NASA je analizirala misiju kako bi utvrdila treba li je uopšte nastavljati ili otkazati.

11
Sala za prezentaciju u JPL 2014.

U međuvremenu, naučni modeli su počeli da otkrivaju suptilne promene u sirovim podacima. Krajem 2004. bilo je jasno da je magnetometar 'Voyagera 1' otkrio nagli porast jačine okolnog magnetnog polja, što je sugerisalo da je sonda ušla u spoljnji sloj heliosferskog mehura, nazvanog 'heliosheath'. Ovde su joni solarnog vetra naglo usporavali jer su počinjali da se sudaraju sa okolnom međuzvezdanom plazmom i da skreću stvarajući rep poput kometnog. Vetar međuzvezdanih jona strujao je oko spoljnje strane mehura poput vode oko pramca broda. Konačno, 25. avgusta 2012, gustina čestica oko sonde se naglo povećala, što je bio pouzdan znak da je pređen prag međuzvezdanog kosmosa.

2016. godine, kada je napunio 80 godina, Zottarelli, najiskusniji programer letačkog tima, uzeo je šestomesečnu pauzu i proveo vreme trenirajući naslednika. Niko od preostalih inženjera, od kojih je samo jedan bio mlađi od 50 godina, nije imao zamenu na čekanju u slučaju da iznenada abdiciraju. Za razliku od astrofizičara koji su smišljali eksperimente za 'Voyagere'i koji su tumačili rezultate, jezgro članova letačkog tima nije imalo luksuz da istovremeno može da radi na drugim misijama. Tokom decenija, članovi posade koji su ostali odrekli su se promocija, mamaca iz obližnje Silicijumske doline i, nedavno, odlaska u penziju, kako bi ostali s letilicom[15]. Finansiranje Nase, koje je dostiglo vrhunac tokom 60-ih i programa 'Apollo', smanjilo se, što je onemogućilo zapošljavanje mladih računarskih stručnjaka van GoogleaFacebooka.

Dok ovo pišem, čitam članak koji je za 'New York Times' napisala novinarka Kim Tingley, koja je pre koju godinu bila u poseti menadžerki misije koja je živela u dolini San Gabriel, Suzanni 'Suzy' Dodd (60). Kako piše, vrata joj je otvorila oniža ženica kratko potšišane plave kose, koja je preko strogih plavih očiju nosila naočare sa crvenim okvirima. Kroz priču, pošle su kroz predvorje do zajedničke prostorije okružene vratima kancelarija. Nad pregradama kabina, na sredini je visila pločica s natpisom 'Mission Control'.

12
Rukovodilac letačkog tima 'Voyager' Suzanne Dodd nekada i sada.

'Voyager' joj je bio prvi posao. Seća se polovnog čitača mikrofilmova koji je Tom Weeks, hardverski inženjer i samozvani bibliotekar misije, kupio na eBayu kako bi čitao stare dijagnostičke raporte. Da bi se sačuvala energija svemirske letilice, inženjeri su morali da odluče šta će kada isključiti i na koliko dugo – što je značilo proceniti koliko smeju da dopuste da se svaka komponenta ohladi. (Na 'Voyageru 2', zbog pokvarenog oscilatora[16], svaka promena temperature je takođe menjala frekvenciju prijemnika.) Isključivanje električnih grejača na neko vreme je bio najsigurniji način za dobijanje dovoljno energije za rad instrumenata, ali što je ukupna snaga bila manja, postojala je realna opasnost da će se delovi brži zalediti. A onda je tim došao na jednu od najinteresantnijih ideja do tada: okretanje zupčanika na 8-kanalnom brodskom magnetofonu-trkašu (DTR) – jedinoj opciji za čuvanje naučnih i telemetrijskih podataka na sondi – generisaće malo dodatne toplote.

Enrique Medina, stručnjak za energetski podsistem, pripremao se za upotrebu 'zakrpe' ('patch'), jednog apdejta kojim bi se ugasio grejač na 'Voyageru 2' da bi se uključio žiroskop i okrenuo brod, čime bi se omogućila kalibracija magnetometara. Iako se svaka zakrpa softverski simulira, ostaje dovoljno mesta za ljudske greške. Daleko češće hardver otkazuje bez nekog vidljivog razloga. 1998. 'Voyager 2' je reagovao na jednu komandu ćutanjem. Tokom 64 sata letački tim je proučavao specifičnu instrukciju – koja se sastojala od 18 bitova, ili jedinica i nula – koja je prethodila nestanku struje. Poznato je da bitovi ponekad 'flipnu' na suprotnu vrednost, menjajući instrukciju na isti način na koji promena jednog slova pretvara 'cat' u 'cut'. Pitanje je bilo: Koju su instrukciju slučajno poslali i kako je poništiti? Napokon, modelirajući ishod svakog mogućeg bita, otkrili su jedan koji je isključio pobuđivač koja proizvodio radio signal letilice; kad su ga ponovno uključili, prenosi su nastavljeni. Sličan šok se dogodio na moj rođendan 2010. godine, kada se jedan bit uključen u formatiranje telemetrije okrenuo, pretvarajući prenešene informacije u homilu besmislica. 'Za mnoge anomalije smo smislili zaobilazne načine a da u to vreme nismo znali ni zašto su se dogodile'[17], objasnio je tom prilikom Weeks. Doddova je dodala, 'Pravilo № 1 za kosmičke letilice glasi: Nemoj da menjaš ništa ako ne moraš.'

14
Dr Enrique Medina

Inženjer sistema za kontrolu položaja i artikulaciju, pridružio se timu 1986. godine. Danas je nezavisni tehnički savetnik u sopstvenoj kompaniji 'EM Systems'.

15
Na 'Voyageru 1', i PWS (Plasma Wave Subsystem) i PRA (Planetary Radio Astronomy) su još uvek aktivni, dok je na 'Voyageru 1' PRA isključen još od 2007.

U boksu kontrole misije, Medina, koji sada ima 73 godina i deda je četvero unučadi, sa hrapavim glasom i brkovima Toma Sellecka, odgurao se na stolici do dva para monitora označenih natpisima na građevinskom papiru na kojima je pisalo: 'Voyager Mission Control Hardware, PLEASE DO NOT TOUCH'. Pomakao je miš i jedan od ekrana se probudio, u nizu brojeva i slova koji su opisivali zdravlje 'Voyagera 1'.

16
Problematični hardver u koji se danas praktično niko ne razume. Ko još zna da napiše komande u FORTRAN-u starom preko 60 godina? A i ako ga zna, na čemu će da ga napiše? Ipak, pogledaj i ovo.

17
Dr Jefferson Hall

Direktor leta, započeo je suradnju s timom Voyagera 1978. godine.

Budući da raspolažu sa samo 4 kilobajta računarske memorije, svemirske letilice prenose podatke 24 sata dnevno, 7 dana nedeljno, ali radijskim signalima treba 21 sat odn. 17,6 sati da dođu do Zemlje. Samo tri antenska tanjira na Zemlji dovoljno su velika da ih uhvate i registruju[18], tako da dnevno primaju samo četiri do šest sati vremena po letilici; van tih često neobičnih prozora, njihovi podaci se raspršuju u eter. Medina je rukom pokazao na jedan računar u uglu koji je nadgledao telemetriju koja stiže kada je ofis prazan i, ako otkrije anomaliju, telefonira dežurnom inženjeru: 'Voyager Alarm Monitor Processor', uključuje alat za daljinsko ispitivanje. 'Zovemo ga Vampir', kaže Medina, 'jer radi usred noći.'

U martu 2014, nakon što je procurila vest da je 'Voyager 1' prešao u međuzvezdani prostor, pomenuta novinarka je razgovarala s Medinom telefonom. 'Ne bih ostavio suprugu da bih izašao sa Angelinom Jolie, koliko god to zvučalo uzbudljivo', rekao je. 'I ne bih napustio Voyager da bih se pridružio novoj misiji na Mars. Neću da napustim Voyager dokle god on ne prestane da postoji. Ili dok ja ne prestanem da postojim.'

18
Da bi mogla da 'razgovara' sa dalekim 'Voyagerima'
, NASA je morala da napreduje u tehnologiji kosmučke komunikacije. Na slici je 64-metarska antena u Goldstounu u Kaliforniji koja se proširuje na 70-metarsku. Slični tanjiri postoje još u Španiji i u Australiji.

Svaka od milijarde milijardi zvezda u svemiru, domaćina milijardama planeta, poseduje heliosferu. Razumevanje svojstava vlastite heliosfere pomoći će nam u tumačenju opservacija tih sistema. 'Voyager 1' je pokazao da blokira 75 posto kosmičkog zračenja, koje je u ekstremnim količinama smrtonosno za život kakav poznajemo. To nije statičan broj: Naše Sunce kruži oko crne rupe u središtu galaksije brzinom od 828.000 km/h; njegovo međuzvezdno okruženje – a time i veličina i oblik njegove heliosfere – stalno se menjaju.

19
Roger Ludwig
,
telekomunikacioni inženjer, u timu 'Voyagera' je bio od 1989. godine. Kako komunicirati sa sondama na tim udaljenostima je podvig vredan pažnje.

'Ako bi spoljnji pritisak postao dovoljno visok, a postoje neka područja u galaksiji gde bi to mogao da bude, mogao bi toliko da komprimuje heliosferu da bi zapravo granica došla gotovo do mesta na kojem smo mi. A to bi promenilo zračenje oko planete, što je važno kad želite da pokušae da shvatite bilo šta o poreklu života', izjavio je Ed Stone, rukovodilac naučnog tima. 'Ovde na Zemlji, gde god ima tekuće vode, bilo da je reč o kipućoj vodi koja izlazi iz gejzira ili smrznutoj vodi, tamo ima mikroorganizama. Dakle, život je izuzetno robustan tamo gde ima vode.'

Nastavio je: 'Mislim da je jedno od najvažnijih pitanja, možemo li pronaći mesto ovde u Sunčevom sistemu gde postoji mikrobski život? Ako ne postoji nigdje drugdje, to bi bilo iznenađujuće, obzirom da se ovde na Zemlji pojavio prilično brzo nakon završetka bombardovanja,' epske kiše asteroida pre nekih četiri milijarde godina. 'Ako bismo ikada uspeli da pronađemo neke dokaze o tome ovde u Sunčevom sistemu gde bismo mogli da uzmemo uzorke, onda bismo mogli da pregledamo DNK. Sav život na Zemlji ima srodan DNK. Važi li to svuda? Bilo kakav odgovor bi bio neverovatan. Ili postoji samo jedan način na koji se život razvija, ili ne, postoji više načina...'

U svom ofisu, Stone se podigao na vrhove prstiju kako bi dohvatio maketu 'Voyagera' s vrha police s knjigama. U 85. godini kreće se ukočenije od onoga Stonea na Nasinim arhivskim snimcima. Inače se izuzetno malo promenio. Na oglasnoj tabli iza svog računara okačio je najnovije grafikone brzine naelektrisanih čestica koje je svaka sonda detektovala. Drastično zalaženje među niskoenergetske čestice ga je uverilo da je 'Voyager' 1' izašao iz heliosfere, a on je nestrpljiv da 'Voyager 2', koji je u 'heliosheath' ušao pod drugim uglom 2007. godine, vidi uporedivi pad pre nego što se utiša. Morao je da čeka novembar 2018, kada je na udaljenosti od 122 AJ (18,3 mld. km) od Sunca konačno napustio heliosferu i 6 godina posle svog dvojnika, uronio u međuzvezdanu plazmu.

20
Dr Ed Stone
 i model 'Voyagera' na CalTechu. U misiiji je od 1972. Kao nijedan drugi čovek vezan je u glavama hiljada ljubitelja kosmosa za ovaj projekat.

'Kad smo započeli ovo, shvatio sam da smo u misiji otkrića', priča dalje. 'Jednostavno nisam imao pojma koliko će ih biti. I zasigurno nisam ni slutio da će trajati ovoliko dugo koliko traje'. Nakon što izgubimo kontakt s njima, letilice će nastaviti da kruže galaksijom milijardama godina, nikad se više ne približivši drugoj zvezdi. 'Kosmos je', podseća Stone, 'stvarno prazan.'

Astrofizičari koji proučavaju heliosferu vode stalnu borbu protiv apatije kada je u pitanju nevidljiva materija preko 100 puta udaljenije od nas nego što je Sunce. 'Čujem kako mnogi ljudi kažu: Pa šta?' Pokušavam da objasnim: 'To vam je kao kod kuće', priča dr Merav Opher, profesor astrofizike sa univerziteta u Bostonu i član naučnog tima 'Voyagera'. 'Upravo ste otkrili da zidovi nisu zidovi. Porozni su. Mislim da je pitanje egzistencijalno'. 2006. godine Opher i Stone su objavili važan članak u časopisu 'The Astrophysical Journal', predviđajući da će 'Voyager 2' naići na granicu heliosfere bliže Suncu nego njegov blizanac, ukazujući na zapanjujuću kontradikciju: Heliosfera mora biti asimetrična; to ipak nije 'sfera'. Bili su u pravu što se tiče oblika, ali ne i udaljenosti: 'Voyager 2' je prešao granicu heliopauze skoro 8 milijardi kilometara kasnije od svog prethodnika.

22
Šematski prikaz detektovanja heliosheata kada su dve sonde prešle iz heliopauze u međuzvezdani kosmos.

I pored podataka koje u pribavile sonde 'Pioneeri''Voyageri' i 'New Horizons', među naučnicina postoji strastveno neslaganje oko toga kakav je tačni oblik heliosfere. (Naučnici raspravljaju oko praktički svakog dela podataka; nekolicina njih insistira na tome da 'Voyageri' tek treba da dođu do međuzvezdanog prostora.) Godine 1961. Eugene Parker, slavni i još uvek živi (1927.) astrofizičar koji je prvi predvideo postojanje heliosfere, pretpostavio je da bi ona mogla da izgleda poput komete – komprimovana lopta spreda i s repom pozadi. Četrdeset godina kasnije, dr Stamatios 'Tom' Krimigis (1938.), emeritus šef kosmičkog odelenja Laboratorije za primienjenu fiziku na univerzitetu Johns Hopkins i glavni istraživač u 'Voyagerovom'eksperimentu LECP s niskoenergetskim česticama[19], objavio je rad u časopisu 'Nature Astronomy' koji pokazuje da heliosfera ima vrlo kratak rep i da se kreće kroz prostor poput stisnute pesnice'. Njegov instrument je takođe pokazao da se kozmički zraci – za koje se očekuje da ravnomerno teku prema heliosferi iz čitavog međuzvezdanog prostora – zapravo kreću sasvim drugačije, u zavisnosti od njihove orijentaciji prema međuzvezdnom magnetnom polju. 'Vrlo često Voyagere pogađaju cunamiji', priča Krimigis, misleći na ove talase. 'Galaksija je trebala da bude mirno more, ali to nije ono na šta mi nailazimo.'

23
'Voyager'
 prilikom testiranja. Da bi mogli precizno da upravljaju njima bilo je potrebno savršeno im odrediti težište i raspored masa. To je utvrđivano rotiranjem i merenjem momenata rotacije za svaki elemenat.

Opher veruje da uticaj Sunčevog magnetskog polja može da iskrivi heliosferu u oblik 'kroasana'. U svom punašnom središtu, međuzvezdana materija pritiska bliže nego što se ranije mislilo - što bi značilo da smo manje izolovani od ostatka galaksije nego što mi verujemo.

I na kraju, preneću poslednji deo pomenutog texta novinarke Kinley iz 'NY Timesa':

29. septembra 2017, Larry Zottarelli se probudio pre 7, kao i većinom radnih dana, i tiho se obukao kako ne bi probudio suprugu. Provukao je češalj kroz svoju srebrnu kosu, stavio trifokalne naočare i sat sa računarom i odvezao se do ofisa. Skuvao je svoju prvu kavu u priručnoj kuhinjici i odneo je do stola. Na tom poslu je već 40 godina; sledeći dan će mu biti poslednji. Otprintani meil na računaru sadržavao je uputstva za predaju njegovog bedža i propusnice za parkiranje te podizanje poslednje plate. Pokupio je većinu svojih stvari, osim dve 'Ziploc' kese, koje su bile navučene na plastične rukohvate kancelarijske stolice kako bi se zaštitile od raspadanja pod dnevnom težinom laktova. Sedeći licem okrenut vratima, sa zidom od opeke bez prozora, podsećao je na raka-samca koji viri iz svoje školjke.

Kasnije tog jutra, dok je Zottarelli ušao u konferencijsku salu kako bi prisustvovao poslednjem svakodnevnom brifingu letačkog tima, njegov kolega Adans Ko (58) je aranžirao ćase sa ponetim dim-sumomna stolu za proslave. Prebacio je ruku oko njegovog ramena i rekao: 'Larry će me danas poljubiti!' Matsumoto, koja je držala kameru, doviknula im je: 'OK, pogledajte me!' Pravila je foto album za njega. Kad se zabava završila, pronašla sam Zottarellijevu zamenu, Lu Yang, za njegovim stolom. Pitala sam je da li joj je dao neki konkretan savet. 'Koji god problem bio, uhvati se u koštac i reši ga’, rekla je i nasmejala se.

U penziji, rekao mi je Zottarelli, voleo bih da ponovno vidim Floridu. Pita se koliko se promenila. U njegovoj garaži je 'Swallow Doretti' iz 1954. godine, spreman za repariranje. 'Verovatno mu trebaju nove kočnice', rekao je. Pitala sam ga postoji li negdje gde bi voleo da se odveze iz zabave. 'Ne', odgovorio je. 'Ne više.'

Svratila sam u njegov ofis kako bih se oprostila i pitala ga što planira da učini sa svojom novootkrivenom slobodom. Zamišljala sam ga u 'Dorettiju', kako jezdi Pacifičkim obalskim autoputem, sa vetrom u kosi. Ali činilo se da nije raspoložen za razgovor. Poželela sam mu sve najbolje i okrenula se da krenem. Tada je progovorio. 'Očekujem sledeći moždani udar 17. novembara', rekao je skrušeno, gestikulirajući prema svom praznom zidnom kalendaru. 'Očekivano trajanje života je pet do sedam godina u mojim godinama nakon odlaska u penziju, pa – ' Zastao je. 'To je valjda bio humor. Ne radujem se što ću biti još stariji. Nemam izbora po tom pitanju.'

Pitala sam ga li je ikada uhvatio sebe kako razmišlja o milijardama godina u kojima će 'Voyageri' kružiti središtem galaksije, dugo nakon što je naše Sunce eksplodira, rasipajući zvezdane prašine po svemiru. 'Naravno', rekao je. 'Odrastao sam kao katolik. Priličan sam ateista. Ali koji je smisao života? To nije Monty Python, OK?'

Je li doneo neke zaključke o čemu se radi? 'Pa, na Zemlji, da', rekao je. 'Jedna vrsta uvek priprema put za sledeću generaciju - to je sve.'

24
Članovi Nasinog tima 'Voyager' na ceremoniji prilikom dodele nagrade časopisa 'Popular Mechanics' u Njujorku 2012. Ed Stone, Suzanne Dodd, Jefferson Hall i Jim Meigs, izdavač časopisa.

 

[1] Ko o čemu 'baba o uštipcima'. O 'Voyagerima' sam do sada pisao nebrojeno puta i ne verujem da ima teme kojoj sam se češće vraćao. Mnogi textovi se lako nalaze na sajtu, a ko baš hoće da sazna više iz samo jedne priče, preporučujem mu izuzetnu e-knjigunastalu tokom pisanja prvog toma enciklopedije čija je promocija trenutno u toku.

[2] Svaka sonda je imala preko 65000 delova. Recimo da jedan kolor TV ima oko 2500 delova, što znači da je svaki 'Voyager' je imao elektonskih kola kao 2000 televizora, što je količina koja bi pokrila košarkaški teren do prvog sprata!

[3] Ako bi se uračunala inflacija, to je ekvivalentno današnjim $900 miliona.

[4] Čitava misija 'Voyagera' je od maja 1972. do proletanja pored Neptuna, zajedno sa raketama, radioaktivnim generatorima energije (RTGs) i praćenjem DSN mrežom, koštala je američke poreske obveznike preko današnjih $2 milijarde.

[5] U tom trenutku sonda je trebala da uđe u asteroidni pojas. Prema biltenu o statusu misije od 7. aprila, sonda se nalazila na preko 472 mil. km od Zemlje, putujući brzinom od ~21 km/s u odnosu na Sunce. U isto vreme, prestao je da radi glavni radio prijemnik 'Voyagera 2' a pojavio se problem i sa rezervnom jedinicom. Čitava misija je visila o koncu...

[6] Čudo tehnike, nikad do tada korišćeno u kosmosu. Mogla je da se okreće po azimutu i elevaciji najmanjom brzinom od samo 0,0052ºu sec. pa joj je za pun krug tom brzinom trebalo čak 20 sati (u najvećoj brzini od 1º/sec trebalo joj je 6 minuta). Platforma je omogućavala da se nepokretni instrumenti ipak ultraprecizno usmeravaju ka cilju, uprkos kretanju i sonde i cilja.
  Njen motor veličine palca vrteo se preko 5 miliona puta od lansiranja do Neptuna

[7] Na svakoj letilici je bilo nekoliko tajmera i ako se redovno ne resetuju računar to shvata kao gubitak kontrole i potencijalni kvar i automatski se prebacuje u zaštitni režim.

[8] Jako zanimljiva reč, koju nisam čuo godinama, zapravo od kada više niko ništa ne čita. Koren naše reči je u turskom i persijskom jeziku, a na zapadu se koristi 'crimson' i 'kermes'. Reč je o boji koja se dobija iz sušenih tela ženskih buba koje jedu mediteranske četinare. Boja je bila jako retka i jako skupe, pa su je u staroj Grčkoj i Rimu koristili samo vladari i bogataši, a kasnije i krunske glave Španije, Francuske i Engleske...

[9] Takođe je bio u timu stručnjaka koji su imali zadatak da uključe 'Voyagerove' trastere posle 35 godina mirovanja. Softver za to je bio napisan u davno zaboravljenom programskom jeziku

[10] U odnosu na Sunce, sonda juri brzinom od oko 17 km/s (61.200 km/h), što znači da beži dnevno 5 svetlosnih sekundi (godišnje oko 523 mil. km), te da će joj za 1 svetlosni godinu trebati oko 18.560 godina. Da slučajno leti u pravcu nama najbliže zvezde, Proxime Centauri, trebalo bi joj 73.780 godina da stigne do nje!

[11] Na svakoj sondi se nalaze tri tipa računara, po dva od svakog

[12] 'Voyageri' se snabdevaju strujom iz nuklearnih termoelektričnih generatora, koji toplotnu energiju koju proizvodi raspad plutonijuma konvertuju u struju.
  Danas, 'Voyager 1' raspolaže sa samo 70,86%  238Pu u kojeg je imao na lansiranju. Do 2050. ostaće mu samo 56,5%, a do 2080. ostaće 42,04%. Do 2110. raspolagaće sa 27,58%, a do 2140. svega 13,12%. Proračun pokazuje da će 2167. sonda ostati bez nuklearnog goriva, jer će se sav plutonijum iscrpeti.

[13] U nekoliko svojih ranijih textova sam objasnio zašto je i kako odlučeno da se posle Neptuna ne ide ka Plutonu. Jedan od razloga je bio i taj što se verovalo da je Pluton obična kamenica, neinteresantan za tako značajnu misiju. Kakva greška!

[14] Danas se odatle vode oba Nasina Marsova rovera.

[15] Naravno, misli se na 'Voyager 2''Voyager 1' je 1980. imao idealnu orbitu za istraživanje Titana, ali to je značio kraj njegovih daljih planetnih istraživanja. 10 godina kasnije se okrenuo i slikao 'family portraitsolarnog sistema. Pre tri godine ukljućeni su trasteri za korigovanje trajektorije (TCM) prvi put od 1980. da bi sonda nastavila da šalje podatke. Danas na brodu radi i povremeno šalje rezultate samo 4 instrumenta (CRS, LEPC, MAG i PWS).

[16] Ultrastabilni oscilator je deo komunikacionog sistema i obezbeđivao je stabilnu frekvencu u nekoherentnom režimu rada. Kratkoročno, stabilnost se merila redom veličina 12×10-12 MHZ, a dugoročno ±2×10-6 MHZ.

[17] 29. novembra 2006, jedna naredbu poslatu 'Voyageru 2' brodski računar je pogrešno dekodirao – slučajnom greškom – kao naredbu za uključivanje električnih grejača brodskih magnetometara. Ti grejači su ostali uključeni do 4. decembra, stvorivši temperaturu od preko 130°C, znatno više nego što su magnetometri dizajnirani da izdrže, a senzor se okrenuo od ispravne orijentacija. Od tog datuma nije više bilo moguće u potpunosti dijagnostikovati i ispraviti štetu nanešenu magnetometrima 'Voyagera 2', iako su napori da se to učini nastavljeni.

[18] Antene hvataju signale toliko slabe da oni pogađaju antene snagom od samo 10-16 vati. Ručni digitalni časovnici stvaraju 20 milijardi puta veću snagu.

[19] Opasan čikica, jer je davno radio i na sondama klase ' Mariner', a kasnije na programima 'Ulysses', GEOTAIL, 'Galileo', MESSENGER i 'New Horizons'.

 

 


Epopeja VOYAGER elektronska knjiga o Vojadžeima (Draško Dragović)


 

Draško Dragović
Author: Draško Dragović
Dipl inž. Drago (Draško) I. Dragović, napisao je više naučno popularnih knjiga, te više stotina članaka za Astronomski magazin i Astronomiju, a učestvovao je i u nekoliko radio i TV emisija i intervjua. Interesuje ga pre svega astronautika i fizika, ali i sve teme savremenih tehnologija XXI veka, čiji detalji i problematika često nisu poznati široj čitalačkoj publici. Izgradio je svoj stil, lak i neformalan, često duhovit i lucidan. Uvek je spreman na saradnju sa svojim čitaocima i otvoren za sve vidove komunikacije i pomoći. Dragovićeve najpoznatije knjige su "KALENDAR KROZ ISTORIJU", "MOLIM TE OBJASNI MI" i nova enciklopedija "NEKA VELIKA OTKRIĆA I PRONALASCI KOJA SU PROMENILA ISTORIJU ČOVEČANSTVA"

Zadnji tekstovi:


Komentari  

ddragovic
0 #8 ddragovic 15-04-2021 19:46
E bre Pustolove, preterao si - ali s kontra strane! Minimum 10.000
Пустолов
+1 #7 Пустолов 14-04-2021 00:43
Nisu ti inžinjeri za bacanje, imaju britkiji um od Bajdena i Trampa hiljadu pute.
ddragovic
+1 #6 ddragovic 13-04-2021 09:42
Tako je Dragante, posebno za nas.
Zanimljivo je da se ti inženjeri pominju kao neki preostali dinosaurusi a predsednik im je stariji 10 godina od svih pomenutih i još planira da se kandiduje i za naredni krug!

Pročitaj i ovo:
https://www.astronomija.org.rs/misije/8144-konano-ispunjen-san-o-izlasku-iz-solarnog-sistema.html
dragant
+1 #5 dragant 12-04-2021 22:32
Uživanje za čitanje. Nama ostarelima, posebno. Kao da delimo emocije i sudbinu sa ostarlim inženjerima misije. Kao i oni pratili smo let Vojadžera, od lansiranja pa sve do danas. Pratili smo onoliko koliko smo mogli sa ono malo informacija koje su stizale do nas.
ddragovic
0 #4 ddragovic 10-04-2021 23:27
Mmci hvala što delimo istu ljubav. Slutim da ovo nije kraj već da ću da im se vraćam još puno puta. Pišući ovu priču, naleteo sam na još nekoliko tema koje mene lično interesuju ali nisu za širu publiku. To su tehnički izveštaji o kvarovima tokom misije, o načinima na koje su nesavladivi problemi rešavani, ko su ti ljudi i šta su...
Sad gledam na N1TV emisiju o 'Perseveranceu' - 5 glavnih u emisiji zajedno imaju manje od 150 godina. To je neverovatno! Neka rover radi 10-15 godina, to znači da je svi oni biti već pred penziju
damirko
+1 #3 damirko 10-04-2021 21:05
Super tekst. Ovo sam dożiveo i kao omaž inženjerima koji su učestvovali i još učestvuju u misiji. Źa nauk današnjim menadžerima koji nikako da shvate koliko vremena i truda treba da se stvori kvalitetan kadar.
MayPyne
+2 #2 MayPyne 09-04-2021 22:28
Oдличан текст, уживао сам у свакој ријечи.

Поздрав из братске Републике Српске
Neđo
+2 #1 Neđo 09-04-2021 15:55
Vala bas, kad god pomislim da vise ne moze izaci zanimljiv tekst o Vojadzerima, ono se pojavi nesto ovakvo :)

Dodaj komentar


Sigurnosni kod
Osveži