美航局工程师化身太空外科医生为旅行者 1 号“通动脉”
经验丰富的旅行者 1 号航天器面临脆弱的电力状况,这要求工程师在燃料管线逐渐堵塞的情形下,于推进器之间切换时执行精细的平衡操作。...
旅行者号配备有三组推进器:两组姿态推进器和一组轨迹修正机动推进器。
由于任务持续的时间远远超出了最初工程师所能想象的极限,燃料管线出现了堵塞。
2002 年,任务工程团队留意到姿态推进分支中的部分燃料管正在堵塞。不过这不成问题——团队切换至了第二个分支。
推进器的设计目的是让航天器的天线指向地球。
液态肼产生的气体被用于产生以毫秒为单位测量的脉冲,从而轻轻地将旅行者号调整到合适的方向。
然而,如今校正推进器管也堵塞了,甚至比原来的分支堵塞得还厉害。
美国国家航空航天局称:‘原本管开口的直径仅有 0.01 英寸(0.25 毫米),由于堵塞,其直径减少到了 0.0015 英寸(0.035 毫米),差不多是人类头发宽度的一半。’
堵塞是由二氧化硅引起的,这种随着时间推移产生的副产品——旅行者号在太空中已将近半个世纪——源自航天器燃料箱中的橡胶隔膜。
在过去的几十年中,切换到不同的推进器是没有问题的。
然而,当下,不断减少的电力给工程师们带来了难题。
随着时间的流逝,旅行者号团队一直在关闭非必要的系统,其中包括一些加热器,以稍稍延长电力供应。
这虽然效果不错,但也导致航天器变得更冷。这意味着启动姿态推进器的分支可能会损坏这些分支。然而,这些分支的加热器之所以被关闭是有原因的,重新打开它们将会进一步消耗剩余的电力。
能否暂时关闭剩余的科学仪器中的一个来释放一些电力?不能——工程师担心该仪器之后不能重新上线。
最后,旅行者号团队关掉了航天器的一个主要加热器一小时,以释放出足够的电能来加热推进器。
这奏效了,但也突显了这艘老牌航天器上的电力状况变得多么岌岌可危。
苏珊娜·多德(Suzanne Dodd),喷气推进实验室(JPL)“旅行者”号项目的经理表示:“我们今后必须做出的所有决定都将需要比过去更多的分析和谨慎。”
我们询问了加里·亨特(Garry Hunt)博士,他是“旅行者”号最初的科学家之一,了解他对最新工程壮举的看法。他用一个词回答:“出色。” ®