Tín dụng hình ảnh: NASA
Không gian sâu lạnh. Rất lạnh. Đó là một vấn đề khó khăn, đặc biệt là nếu bạn bay trong một tàu vũ trụ cũ. Và nguồn cung cấp năng lượng của bạn đang suy yếu. Và các dòng nhiên liệu có thể đóng băng bất cứ lúc nào. Ồ, và nhân tiện, bạn đã phải tiếp tục bay thêm mười ba năm nữa.
Nghe có vẻ giống như một phim kinh dị khoa học viễn tưởng, nhưng điều này thực sự xảy ra với tàu vũ trụ Ulysses của NASA / Cơ quan Vũ trụ Châu Âu.
Ulysses đã được đưa ra vào năm 1990 trong một nhiệm vụ năm năm để nghiên cứu về mặt trời. Các thủ công đã thu thập dữ liệu mới về tốc độ và hướng của gió mặt trời. Nó phát hiện ra hình dạng 3D của từ trường mặt trời. Nó ghi lại các cơn bão mặt trời trên mặt trời và các siêu năng lượng mặt trời từ các ngôi sao neutron xa xôi. Ulysses thậm chí đã bay qua đuôi của sao chổi Hyakutake, một cuộc gặp gỡ bất ngờ khiến các nhà thiên văn học thích thú.
Nhiệm vụ được cho là kết thúc vào năm 1995, nhưng Ulysses đã quá thành công để từ bỏ. NASA và ESA đã cấp ba phần mở rộng, gần đây nhất là vào tháng 2 năm 2004. Ulysses dự kiến sẽ tiếp tục cho đến năm 2008, dài hơn mười ba năm so với dự kiến ban đầu.
Nhiệm vụ mở rộng của Ulysses, như trước đây, là nghiên cứu về mặt trời. Nhưng tại thời điểm này, Ulysses cách xa ngôi sao của chúng ta. Nó có một cuộc chạm trán với sao Mộc, nghiên cứu hành tinh khổng lồ và từ trường của nó. Ánh sáng mặt trời ngoài kia có cường độ thấp hơn 25 lần so với những gì chúng ta trải nghiệm trên Trái đất và Ulysses đang trở nên lạnh lẽo.
Quay trở lại năm 1980, khi Ulysses vẫn còn ở Trái đất và đang được lắp ráp, các nhà hoạch định sứ mệnh biết rằng tàu vũ trụ sẽ phải chịu đựng một số nhiệt độ thấp. Vì vậy, họ đặt hàng chục lò sưởi trên tàu, tất cả đều được cung cấp bởi Máy phát nhiệt điện Radioisotope, hoặc RT RTG. Những máy sưởi này đã giữ ấm cho Ulysses.
Nhưng có một vấn đề khác: RTG đang mờ dần.
Nigel Angold, Giám đốc vận hành tàu vũ trụ Ulysses ESA tại JPL cho biết, sản lượng năng lượng của RTG đã giảm xuống kể từ khi tàu vũ trụ được phóng. Sức mạnh RTG tự nhiên mất dần khi nguồn phóng xạ của nó phân rã. Điều đó đúng như mong đợi. Những gì các nhà hoạch định đã không mong đợi là 13 năm hoạt động thêm.
Khi Khi Ulysses được ra mắt vào năm 1990, RTG đã tạo ra 285 watt. Bây giờ, nó giảm xuống còn 207 watt, chỉ có đủ năng lượng để chạy các thiết bị khoa học và máy sưởi cùng một lúc, ghi chú Angold.
Bên trong Ulysses nhiệt độ thay đổi từ nơi này sang nơi khác. Kỹ sư nhiệt của Ulysses Fernando Castro cho biết, rất nhiều trong số các thiết bị khoa học đã ở dưới mức đóng băng (0 C). Tên đó rất tốt, vì chúng có thể hoạt động ở nhiệt độ thấp. Nhưng các dòng nhiên liệu là một vấn đề khác. Họ đang lơ lửng khoảng 3 độ trên 0, và nếu họ đóng băng chúng tôi gặp rắc rối.
Dòng nhiên liệu là rất quan trọng cho nhiệm vụ. Họ cung cấp nhiên liệu hydrazine cho tàu đẩy tám tàu. Mỗi tuần hoặc lâu hơn, các bộ điều khiển mặt đất bắn các bộ đẩy để giữ ăng-ten vô tuyến Ulysses, hướng về Trái đất. Các máy đẩy đã giành được công việc của Keith nếu hydrazine đóng băng. Không có bộ đẩy có nghĩa là không có giao tiếp. Nhiệm vụ sẽ bị mất.
Khoảng tám mét đường nhiên liệu rắn qua tàu vũ trụ. Mỗi vòng xoắn và biến là một điểm lạnh có thể, một nơi mà hydrazine có thể bắt đầu hóa rắn. Nếu một hydrazine đóng băng ở bất cứ đâu, tôi không biết liệu chúng ta có thể làm tan nó một cách an toàn không, thì lo lắng cho Fidel. Khi hydrazine tan băng, nó nở ra, có thể đủ để phá vỡ các đường nhiên liệu. Chất đẩy của Ulysses sẽ xì hơi vô dụng vào không gian.
Nhiệt độ tại bất kỳ điểm nào dọc theo các đường nhiên liệu rất nhạy cảm với những gì mà xảy ra ở nơi khác trong tàu vũ trụ. Bật một dụng cụ khoa học tại đây, có thể gây ra một cơn ớn lạnh ở đó, vì nó làm mất điện từ một trong những lò sưởi. Bắn một bộ đẩy, phát lại hoặc ghi dữ liệu: hầu hết mọi thứ có thể làm đảo lộn sự cân bằng nhiệt tinh tế của Ulysses.
Ảnh trên: Nội thất phức tạp của Ulysses. Khối tối là dụng cụ khoa học và các thiết bị khác. Các dòng nhiên liệu, được biểu thị bằng màu đỏ, xanh dương và xanh lục, dẫn từ một bể hydrazine trung tâm đến các máy đẩy. Nhấn vào đây để xem các khu vực dễ bị đóng băng nhất.
Ngay cả hành động đơn giản gửi tin nhắn tàu vũ trụ cũng có thể gây ra vấn đề. Kỹ sư hệ thống Andy McGarry nhớ lại, tháng trước, chúng tôi đã gửi một số lệnh mới tới Ulysses khi nhiệt độ bắt đầu giảm xuống, khoảng 0,8 độ C gần các đường nhiên liệu. Chúng tôi đã ở dưới mức độ đóng băng của hydrazine, quá gần với sự thoải mái.
Các kỹ sư nhanh chóng tìm ra vấn đề. Tất cả các dụng cụ khoa học của Ulysses Ulysses sẽ gặp khó khăn khi hỗ trợ thêm một thiết bị. Nhưng khi một tín hiệu đến từ Trái đất, một thiết bị khác đã tự động bật: bộ giải mã, dịch các tín hiệu vô tuyến thành một luồng các số nhị phân và các số không được hiểu bởi các máy tính Ulysses. Bộ giải mã đã ăn cắp điện từ máy sưởi.
Kể từ đó, các bộ điều khiển mặt đất đã học được cách giữ cho truyền của họ tới Ulysses ngắn gọn, do đó nhiệt độ có thể giảm rất xa.
Ulysses sắp quay lưng với Sao Mộc và quay trở lại mặt trời. Cuối cùng, hệ thống sưởi năng lượng mặt trời sẽ giữ ấm hydrazine và máy sưởi trên tàu có thể tắt, nhưng điều đó đã xảy ra cho đến năm 2007, Angold nói. Trong khi đó, các kỹ sư tại JPL luôn theo dõi liên tục trên tàu vũ trụ.
Nhà khoa học truyền giáo Steve Suess tại Trung tâm bay không gian Marshall của NASA tin rằng nó rất đáng để thử. Nhiệm vụ mở rộng cho chúng ta cơ hội tìm hiểu nhiều hơn về mặt trời. Quan tâm đặc biệt là Tối thiểu mặt trời. Hoạt động năng lượng mặt trời sáp và wanes cứ sau 11 năm, ông giải thích. Ulysses đã nghiên cứu giai đoạn yên tĩnh của Sun sun, Solar Minimal, giữa năm 1994 và 1995. Bây giờ Ulysses phải làm lại. Tối thiểu năng lượng mặt trời tiếp theo sẽ ra mắt vào khoảng năm 2006, nói rằng Suess, hung nhưng nó đã thắng được như trước đây. Năm 2001, từ trường mặt trời bị lật. Cực bắc dịch chuyển về phía nam, và ngược lại. Nói theo từ tính, mặt trời đang đảo lộn. Điều đó sẽ ảnh hưởng đến Solar Minimal như thế nào?
Có lẽ Ulysses sẽ tìm ra? nếu nó không đóng băng đến chết trước.
Nguồn gốc: Câu chuyện khoa học của NASA
