Ingenieros del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, en el sur de California, han reactivado un conjunto de propulsores a bordo de la sonda Voyager 1, considerados inoperativos desde 2004. Repararlos requirió creatividad y riesgo, pero el equipo quiere tenerlos disponibles como respaldo para un conjunto de propulsores activos cuyos tubos de combustible están experimentando una acumulación de residuos que podría provocar su inactividad este mismo otoño.
Además, la misión necesitaba garantizar la disponibilidad de los propulsores, inactivos durante mucho tiempo, antes del 4 de mayo, fecha en que la antena terrestre que envía comandos a la Voyager 1 y a su gemela, la Voyager 2, se desconectó durante meses para realizar actualizaciones.
Obstrucción de los propulsores
Las Voyager se lanzaron en 1977 y se desplazan por el espacio interestelar a unos 56 000 km/h (35 000 mph). Ambas naves espaciales dependen de un conjunto de propulsores primarios que las pivotan suavemente hacia arriba y hacia abajo, así como a la derecha y a la izquierda, para mantener sus antenas apuntando a la Tierra y poder enviar datos y recibir comandos.
Dentro del conjunto primario de propulsores hay otros que controlan el movimiento de alabeo de la nave. Visto desde la Tierra, el movimiento de alabeo hace girar la antena como un disco de vinilo para mantener a cada Voyager apuntando a una estrella guía que utiliza para orientarse. Ambas naves espaciales cuentan con un conjunto primario y uno de respaldo para estos movimientos de alabeo.
(Otro conjunto de propulsores, diseñado para cambiar la trayectoria de las naves espaciales durante los sobrevuelos de los planetas exteriores, se reinstaló en las naves espaciales en 2018 y 2019, pero no puede inducir el movimiento de alabeo).
Para gestionar la obstrucción de los tubos de los propulsores, los ingenieros alternan entre los conjuntos de propulsores primarios, de respaldo y de trayectoria de ambas Voyager. Pero en la Voyager 1, los propulsores de balanceo primarios dejaron de funcionar en 2004 tras perder potencia en dos pequeños calentadores internos. Los ingenieros determinaron que la avería de los calentadores probablemente era irreparable y optaron por confiar únicamente en los propulsores de balanceo de respaldo de la Voyager 1 para orientar el rastreador estelar.
«Creo que en ese momento, el equipo aceptó que los propulsores de balanceo primarios no funcionaran, porque contaban con un respaldo en perfecto estado», declaró Kareem Badaruddin, director de la misión Voyager en el JPL, organismo que gestiona la misión para la NASA. «Y, francamente, probablemente no creían que las Voyager fueran a seguir funcionando durante otros 20 años».
Pero sin la capacidad de controlar el movimiento de balanceo de la nave espacial, surgirían diversos problemas que podrían poner en peligro la misión, por lo que el equipo de ingeniería decidió reexaminar la falla de los propulsores de 2004. Comenzaron a sospechar que un cambio o una perturbación inesperada en los circuitos que controlan la alimentación de los calentadores había colocado un interruptor en la posición incorrecta.
Si pudieran volver a colocar el interruptor en su posición original, los calentadores podrían volver a funcionar, lo que les permitiría reactivar los propulsores de balanceo primarios y utilizarlos si los propulsores de balanceo de respaldo que se han utilizado desde 2004 se obstruyen por completo.
Pausa en las comunicaciones
La solución requería resolver algunos problemas. El equipo tendría que activar los propulsores de giro inactivos y luego intentar reparar y reiniciar los calentadores. Si, durante ese tiempo, el rastreador estelar de la nave se alejaba demasiado de la estrella guía, los propulsores de giro, inactivos durante tanto tiempo, se activarían automáticamente (gracias a la programación de la nave). Y si los calentadores seguían apagados al activarse, podrían provocar una pequeña explosión, por lo que el equipo necesitaba apuntar el rastreador estelar con la mayor precisión posible.
Sería una carrera, y el equipo se enfrentaba a una presión de tiempo adicional: del 4 de mayo de 2025 a febrero de 2026, la Estación de Espacio Profundo 43 (DSS-43), una antena de 70 metros de ancho ubicada en Canberra, Australia, que forma parte de la Red de Espacio Profundo de la NASA, estaría en proceso de actualización. Permanecería fuera de servicio la mayor parte de ese tiempo, con breves periodos de funcionamiento en agosto y diciembre.
Aunque la Red de Espacio Profundo cuenta con tres complejos equidistantes alrededor del mundo (en Goldstone, California, y Madrid, además de Australia) para garantizar un contacto constante con las naves espaciales durante la rotación de la Tierra, la antena DSS-43 es la única con suficiente potencia de señal para enviar comandos a las Voyager.
«Estas mejoras de antena son importantes para futuros alunizajes tripulados y también aumentan la capacidad de comunicación para nuestras misiones científicas en el espacio profundo, algunas de las cuales se basan en los descubrimientos de la Voyager», declaró Suzanne Dodd, gerente del proyecto Voyager y directora de la Red Interplanetaria del JPL, organismo que gestiona la Red de Espacio Profundo para la NASA. «Ya hemos pasado por periodos de inactividad como este, así que nos estamos preparando al máximo».
El equipo quería asegurarse de que los propulsores, inactivos durante tanto tiempo, estuvieran disponibles cuando la antena se reactivara brevemente en agosto, momento en el que los propulsores actualmente en uso en la Voyager 1 podrían estar completamente saturados.
El trabajo previo dio sus frutos: el 20 de marzo, el equipo observó cómo la nave espacial ejecutaba sus comandos. Debido a la distancia de la Voyager, la señal de radio tarda más de 23 horas en viajar desde la nave hasta la Tierra, lo que significa que todo lo que el equipo presenció ocurrió casi un día antes. Si la prueba hubiera fallado, la Voyager podría haber estado ya en peligro. Pero en 20 minutos, el equipo vio que la temperatura de los calentadores de los propulsores aumentaba drásticamente y supo que lo habían logrado.
«Fue un momento glorioso. La moral del equipo estaba muy alta ese día», declaró Todd Barber, líder de propulsión de la misión en el JPL. Estos propulsores se consideraron inoperantes. Y esa fue una conclusión legítima. Simplemente, uno de nuestros ingenieros intuyó que tal vez existía otra causa posible y que tenía solución. Fue otro milagro para salvar a la Voyager.
Con información de NASA
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