Nasa recupera contato com Voyager 1 após apagão de quase um mês

Engenheiros da Nasa conseguiram restabelecer contato com a Voyager 1, e a nave espacial está operando normalmente após um apagão de várias semanas causado por sua fonte de energia em declínio. O problema começou em outubro quando a antiga sonda automaticamente mudou seu transmissor de rádio principal da banda X e passou a depender de um transmissor de rádio banda S muito mais fraco para se comunicar com sua equipe de missão na Terra. A Voyager 1, a nave espacial mais distante da Terra, está atualmente explorando território desconhecido a cerca de 24,9 bilhões de quilômetros de distância. A sonda fez a troca de transmissor autonomamente quando seu computador determinou que a Voyager 1 tinha pouca energia após a equipe da missão enviar um comando para ligar um de seus aquecedores. A mudança inesperada impediu os engenheiros de receberem informações sobre o status da Voyager 1, bem como os dados científicos coletados pelos instrumentos da nave espacial, por quase um mês. Após uma resolução criativa do problema, a equipe conseguiu voltar a Voyager 1 para seu transmissor de rádio banda X e receber novamente seu fluxo diário de dados a partir de meados de novembro. "As sondas nunca foram realmente projetadas para serem operadas dessa forma e a equipe está aprendendo coisas novas dia após dia", disse Kareem Badaruddin, gerente da missão Voyager no Laboratório de Propulsão a Jato da Nasa em Pasadena, Califórnia, em um e-mail. "Felizmente, eles conseguiram se recuperar desse problema e aprenderam algumas coisas." Mas este é apenas um dos muitos desafios que a equipe da missão teve que enfrentar nos últimos anos, enquanto a Voyager 1 e sua sonda gêmea, Voyager 2, continuam desafiando as probabilidades e explorando o espaço mais de 47 anos após seu lançamento. As sondas, que foram lançadas com semanas de diferença em 1977, superaram em muito suas missões originais, projetadas para sobrevoar os maiores planetas de nosso sistema solar ao longo de quatro anos. Agora, elas estão no espaço interestelar e são as únicas naves espaciais a operar além da heliosfera, a bolha de campos magnéticos e partículas do Sol que se estende muito além da órbita de Plutão. Ambas as naves espaciais são alimentadas pelo calor do plutônio em decomposição que é convertido em eletricidade. A cada ano, as sondas perdem cerca de 4 watts de energia, segundo a Nasa. Isso equivale a uma pequena lâmpada energeticamente eficiente. "Sabemos há algum tempo que a energia está se esgotando em ambas as Voyagers", disse Badaruddin. "Este ano, isso forçou a missão a desligar um instrumento científico na Voyager 2. Mas essas sondas duraram muito mais do que qualquer um antecipava, e é incrível que estejamos espremendo cada último bit de energia (e ciência!) delas." A equipe da missão começou a desligar quaisquer sistemas que não fossem cruciais para o voo das sondas há cerca de cinco anos. Alguns desses sistemas incluíam aquecedores projetados para manter os instrumentos científicos operando na temperatura correta. Mas, para sua surpresa, todos os instrumentos continuaram funcionando, mesmo em temperaturas mais baixas do que aquelas em que haviam sido testados décadas antes. Ocasionalmente, os engenheiros enviam comandos à Voyager 1 para ligar alguns de seus aquecedores e aquecer componentes que sofreram danos por radiação ao longo das décadas, disse Bruce Waggoner, gerente de garantia da missão Voyager, à CNN em novembro. O calor pode ajudar a reverter os danos causados pela radiação, que degradam o desempenho dos componentes da nave espacial, explicou ele. Mas o comando enviado ao aquecedor em 16 de outubro acionou o sistema autônomo de proteção contra falhas da nave espacial. Se a nave espacial consome mais energia do que deveria, o sistema de proteção contra falhas desliga automaticamente os sistemas não essenciais para conservar energia. A equipe descobriu o último problema quando não conseguiu detectar um sinal de resposta da nave espacial em 18 de outubro. Considerando que as sondas Voyager já desligaram todos os seus sistemas não essenciais, exceto os instrumentos científicos, o sistema de proteção contra falhas desligou o transmissor de banda X e mudou para o transmissor de banda S porque este último usa menos energia. A Voyager 1 vem usando o transmissor de banda X há décadas, mas a banda S não era empregada desde 1981 porque seu sinal é muito mais fraco que o da banda X. A equipe precisou buscar o fraco sinal da banda S antes de poder restaurar a comunicação confiável com a nave espacial. A equipe da missão conseguiu comandar a Voyager 1 para retornar ao transmissor de banda X em 7 de novembro e começou a coletar dados científicos na semana de 18 de novembro, e está ativamente redefinindo o sistema usado para sincronizar os três computadores da Voyager. Esta é uma das últimas tarefas para garantir que a Voyager volte ao estado anterior ao problema do transmissor. Esta mudança de transmissor é apenas uma das várias soluções inovadoras que a Nasa usou para superar os desafios de comunicação com a missão de longa duração este ano, incluindo o acionamento de propulsores antigos para manter a antena da Voyager 1 apontada para a Terra e a elaboração de uma solução para uma falha no computador que silenciou o fluxo de dados científicos da sonda para a Terra por meses. A equipe da Voyager tem modelos computacionais para ajudá-los a prever quanto poder os aquecedores e instrumentos da nave espacial devem usar. Mas o fato de ligar um aquecedor ter acionado o sistema de proteção contra falhas é um sinal para a equipe de que o futuro da sonda é mais incerto do que eles percebiam. "Isso implica que o modelo virtual que a equipe usa para calcular quanta energia está disponível (e, portanto, quantos sistemas/instrumentos podem ser operados) tem incertezas e/ou está incompleto no nível em que a missão está atualmente operando, que frequentemente envolve uma margem de menos de um watt", disse Badaruddin. "Costumava haver uma pequena reserva de energia disponível para situações como esta, mas no início deste ano a equipe optou por usar essa reserva para manter os instrumentos científicos funcionando por mais tempo", acrescentou. As sondas Voyager começaram com 10 instrumentos científicos cada. Certos instrumentos foram desligados na Voyager 1 em 1990 para conservar energia porque essas ferramentas não eram mais necessárias após a nave espacial completar seus sobrevoos de Júpiter e Saturno. Agora, apenas quatro instrumentos operam em cada nave espacial, e são usados para estudar gás carregado chamado plasma, campos magnéticos e partículas no espaço interestelar, e as sondas Voyager são as únicas naves espaciais estudando este território inexplorado. A Voyager 1 e sua gêmea enviam dados científicos continuamente através da Deep Space Network, um sistema de antenas de rádio na Terra, com cerca de seis a oito horas das detecções das sondas retornando a cada dia. Os dados não são armazenados a bordo, então qualquer coisa que foi enviada para casa pela Voyager 1 durante o problema do transmissor foi perdida. "No entanto, a ciência que a Voyager está fazendo agora é realmente sobre o panorama geral e observações de longo prazo, então a equipe não está muito preocupada com esta interrupção", disse Badaruddin. "A questão maior é por quanto tempo podemos manter os instrumentos científicos funcionando com a energia atual disponível."