NASA khắc phục lỗi thành công cho tàu Voyager 1 đang ở cách Trái Đất 24,6 tỷ kilomet

Từ Trái Đất, kỹ sư NASA đã sửa lỗi cho tàu Voyager 1 đang di chuyển với tốc độ 17 km/s.

Các kỹ sư NASA vừa khởi động thành công động cơ của tàu Voyager 1, vốn đã không được sử dụng suốt nhiều năm. Đây là một phần trong nỗ lực khắc phục sự cố làm gián đoạn khả năng truyền tín hiệu của tàu khi đang ở cách Trái Đất hàng tỷ kilomet.

Do hoạt động lâu dài trong điều kiện khắc nghiệt, tàu Voyager 1 đã không còn 'khỏe mạnh' như trước. Khi tàu gặp trục trặc, các kỹ sư NASA đã phải tìm ra những phương án khắc phục sáng tạo và theo dõi sát sao phản ứng của tàu trước những thay đổi trong hệ thống.

Khi Voyager 1 được phóng vào ngày 5/9/1977, không ai nghĩ rằng tàu có thể hoạt động gần 50 năm sau. Hiện tại, Voyager 1 đang cách Trái Đất hơn 24 tỷ km và là thiết bị nhân tạo xa nhất trong lịch sử. Nó đã vượt qua ranh giới của nhật quyển - từ trường khổng lồ xung quanh Mặt Trời, trong khi vẫn thu thập dữ liệu từ không gian liên sao và gửi về cho các nhà nghiên cứu trên Trái Đất.

Đầu năm nay, một sự cố xảy ra: ống dẫn nhiên liệu bên trong Voyager 1 đột ngột bị tắc, khiến động cơ không hoạt động với công suất tối ưu. Điều này có thể gây ra mất thăng bằng trong không gian, cản trở khả năng truyền tín hiệu về Trái Đất.

Khi ăng-ten không quay đúng hướng, tàu không thể liên lạc với Trái Đất, không nhận lệnh và cũng không gửi tín hiệu. Theo các chuyên gia từ Phòng thí nghiệm Phản lực Đẩy của NASA, sự cố này có thể làm gián đoạn quá trình nghiên cứu của Voyager 1.

Các kỹ sư đã nhận ra rằng họ cần gửi lệnh mới cho Voyager 1, yêu cầu tàu chuyển sang sử dụng một bộ động cơ đẩy khác. Tuy nhiên, việc này dễ nói hơn làm.

Đây không phải lần đầu tiên Voyager 1 gặp sự cố và phải chuyển động cơ. May mắn, tàu có tới 3 bộ động cơ khác nhau: 2 để điều chỉnh độ nghiêng và 1 để định hướng. Trong hành trình bay qua các hành tinh như Sao Mộc và Sao Thổ vào năm 1979 và 1980, tàu đã sử dụng các động cơ này để thực hiện nhiều nhiệm vụ trong không gian.

Nguyên nhân gây ra sự cố

Hiện tại, tàu đang bay theo một quỹ đạo ổn định và chỉ sử dụng một bộ động cơ để giữ cho ăng-ten luôn hướng về phía Trái Đất. Hydrazine lỏng được chuyển thành dạng khí để cung cấp nhiên liệu cho động cơ, và mỗi ngày, động cơ của Voyager 1 sẽ hoạt động khoảng 40 lần để duy trì ăng-ten ở đúng vị trí.

Theo thời gian, ống dẫn đã xuống cấp, tích tụ silicon dioxide và dẫn đến tắc nghẽn. Điều này khiến lực đẩy từ động cơ giảm sút. Năm 2002, nhóm điều khiển Voyager 2 đã quyết định sử dụng bộ động cơ thứ hai khi nhận thấy hiện tượng nghẽn. Đến năm 2018, họ lại chuyển về bộ động cơ đầu tiên khi tình trạng tắc tiếp tục xảy ra.

Trong lần kiểm tra gần đây, nhóm chuyên gia phát hiện ống dẫn tắc nhiều hơn trước. Khi chuyển động cơ cách đây 6 năm, ống dẫn có độ rộng 0,25 milimet, nhưng số đo mới cho thấy chỉ còn 0,035 milimet - theo NASA, độ mở này chỉ bằng một nửa đường kính của sợi tóc con người.

Một lần nữa, Voyager 1 lại phải đổi động cơ.

Cách NASA khắc phục sự cố

Voyager 1 và tàu song sinh Voyager 2 đang dần trở nên cũ kỹ và đã phải tắt một số hệ thống không cần thiết để đảm bảo hiệu suất hoạt động. Trong số các hệ thống bị tắt có thiết bị làm ấm, khiến Voyager 1 lạnh hơn trước và không thể lập tức thực hiện thao tác đổi động cơ. Các chuyên gia phải tìm cách làm nóng Voyager 1 trước khi gửi lệnh chuyển đổi.

Nhóm điều khiển tiếp tục gặp khó khăn, khi tàu không đủ năng lượng để bật thiết bị làm ấm mà không tắt các hệ thống khác. Trong khi đó, các thiết bị nghiên cứu lại rất quan trọng và không thể tắt, bởi họ lo sợ rằng những hệ thống này sẽ không thể khởi động lại.

Sau nhiều cuộc họp căng thẳng, nhóm kỹ sư đã tìm ra giải pháp: họ có thể tắt máy sưởi chính trong một giờ, cho phép họ bật máy sưởi của động cơ đẩy và thực hiện thao tác chuyển đổi.

Kế hoạch đã thành công rực rỡ, tàu Voyager 1 gửi tín hiệu trở lại vào ngày 27/8 vừa qua. Hiện nhóm kỹ sư đang thảo luận về cách giảm tải cho động cơ hiện tại, với hy vọng tận dụng nó trong 2 đến 3 năm tới trước khi ống dẫn hoàn toàn tắc. Sau đó, tàu Voyager 1 sẽ quay về sử dụng hệ thống còn lại (cũng đang dần bị tắc).

“Tàu song sinh” Voyager 2 cũng gặp phải tình trạng tương tự, đã phải đổi động cơ vào năm 1999 và 2019, tuy nhiên NASA khẳng định rằng “tình hình không nghiêm trọng bằng”. Hiện Voyager 2 đang cách chúng ta hơn 20 tỷ kilomet.