Voyager 1 koristi toplotu nastalu raspadom plutonijuma-238 za proizvodnju struje, ali nije u pitanju nuklearni reaktor.
NASA je 1977. godine lansirala Voyager 1, sondu koja i danas radi, gotovo pola vijeka kasnije. Od Zemlje je udaljena oko 26 milijardi kilometara, a njenim radio signalima treba skoro 24 sata da stignu do nas. Ipak, možda je najnevjerovatnije to što Voyager 1 nema solarne panele, što nikada nije dopunjavan i ne zavisi od običnih baterija.
Kako onda ova sonda, koja je još 2012. godine napustila heliosferu i ušla u međuzvjezdani prostor, uopšte dobija struju?
Baterija koja radi decenijama
Tajna je u tri radioizotopska termoelektrična generatora, poznata kao RTG. Umjesto sunčeve svjetlosti, oni koriste toplotu koja nastaje prirodnim radioaktivnim raspadom plutonijuma-238.
Princip je prilično jednostavan. Plutonijum neprestano oslobađa toplotu, a posebni termoelektrični elementi pretvaraju temperaturnu razliku u električnu energiju. Nema turbina, pokretnih mehaničkih dijelova niti potrebe za dopunjavanjem goriva.
Pritom, nije riječ o nuklearnom reaktoru. Za razliku od njega, RTG ne koristi kontrolisanu lančanu reakciju.
Plutonijum-238 ima vrijeme poluraspada od približno 87,7 godina. To znači da se tokom tog perioda količina radioaktivnog izotopa prepolovljava, a samim tim opada i toplota koju proizvodi.
Kada je Voyager 1 lansiran, svaki od tri generatora proizvodio je oko 158 W električne energije (ukupno 474 W). Međutim, taj broj je danas znatno manji, jer pored radioaktivnog raspada, vremenom slabi i efikasnost termoelektričnih elemenata.
Kako signal snage 23 W stiže do Zemlje?
Još zanimljivije je kako Voyager 1 uopšte komunicira sa Zemljom. Njegov radio predajnik koristi svega oko 23 W, otprilike koliko i jedan LED panel. Uprkos tome, signal uspijeva da pređe milijarde kilometara.
To omogućavaju usmjerena antena prečnika 3,7 metara na sondi i ogromne NASA antene na Zemlji. One su dio mreže Deep Space Network, koja ima svoje stanice u SAD, Španiji i Australiji. Neke od tih antena imaju prečnik od čak 70 metara i mogu da registruju izuzetno slabe signale.
Naravno, brzina prenosa je neuporediva sa internetom kakav danas koristimo.
Voyager 1 naučne podatke obično šalje brzinom od oko 160 bitova u sekundi. To je nezamislivo sporo prema današnjim standardima, ali sasvim dovoljno za slanje dragocjenih mjerenja iz međuzvjezdanog prostora.
Problem je i ogromna udaljenost. Prema NASA-inim proračunima, Voyager 1 će 18. novembra 2026. dostići rastojanje od jednog svjetlosnog dana. Od tog trenutka, svakoj komandi poslatoj sa Zemlje trebaće najmanje 24 sata da stigne do sonde. Za odgovor će biti potrebno još toliko, što znači da će i najjednostavnija dvosmjerna komunikacija trajati oko dva dana.
Najveći problem više nije udaljenost, već struja
Iako su RTG generatori izuzetno pouzdani, Voyager 1 svake godine gubi oko 4 W raspoložive električne snage. Inženjeri zato pokušavaju da uštede svaki vat.
U februaru 2025. isključen je instrument za proučavanje kosmičkih zraka, a u aprilu 2026. ugašen je i instrument za mjerenje niskoenergetskih naelektrisanih čestica.
Tako su na Voyager-u 1 ostala samo dva aktivna naučna instrumenta - magnetometar i sistem za proučavanje plazma talasa.
S druge strane, NASA je u avgustu 2026. objavila da je uspješno sprovela postupak upravljanja napajanjem na sondi Voyager 2, koji bi mogao da produži njenu naučnu misiju za najmanje godinu dana. Sličan postupak planiran je i za Voyager 1.
Koliko još može da izdrži?
Voyager 1 prvobitno je napravljen za petogodišnju misiju istraživanja Jupitera i Saturna. Umjesto toga, skoro 49 godina kasnije, i dalje šalje podatke iz dijela svemira do kojeg nijedna druga aktivna letjelica nije stigla.
Ipak, niko ne može pouzdano da kaže kada će se posljednji put javiti. Moguće je da će NASA prvo isključiti preostale naučne instrumente, kako bi komunikacioni sistem nastavio da šalje barem tehničke podatke.
A kada jednog dana ostane bez struje, Voyager 1 neće stati. Nastaviće da putuje kroz međuzvjezdani prostor, noseći čuvenu zlatnu ploču sa zvucima, muzikom i slikama sa Zemlje.
Drugim riječima, sonda će postati neka vrsta "poruke u boci". Za oko 40.000 godina, letjelica će proći relativno blizu zvijezde Gliese 445 u sazviježđu Žirafe, a nakon toga će nastaviti da kruži oko centra naše galaksije.
(Smartlife/Mondo)