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NASA工程奇蹟:沉睡20年的航海家1號推進器竟成功重啟!

在近乎絕望的情況下,美國太空總署(NASA)的工程師們完成了一項不可能的任務——成功喚醒了航海家1號探測器上自2004年起就被判定報廢的推進器系統。這個位於星際空間深處的太空探測器正面臨主推進器可能隨時失效的危機,而工程團隊在通訊中斷前的最後關頭,大膽嘗試修復這套被遺忘已久的備用系統,最終創造了太空工程史上的奇蹟。

這項驚人的工程壯舉由NASA位於南加州的噴射推進實驗室(JPL)團隊完成。他們重新啟動的這組推進器已經停擺長達20年,修復過程充滿挑戰與風險。團隊之所以如此迫切,是因為航海家1號目前使用的主推進器正因殘留物堵塞而逐漸失效,最快可能在今年秋季完全停止運作。

時間點至關重要。NASA必須在5月4日前完成這項修復工作,因為負責與航海家雙胞胎探測器通訊的地面大型天線將進行為期數月的升級維護。1977年發射的航海家1號和2號,如今正以每小時約56,000公里的速度穿越星際空間。它們依靠小型推進器調整方向,確保天線精準對準地球以維持通訊。

每艘航海家探測器都配備多組推進器:主要推進器負責多方向控制,另有專用於「滾轉運動」的推進器。從地球觀察,這種滾轉運動就像黑膠唱片旋轉般微妙,卻對維持太空船與導引恆星的對準至關重要。2018至2019年間,工程師曾成功重啟原本用於行星飛越的第三組推進器,但這些推進器無法執行關鍵的滾轉調整。

JPL航海家任務經理卡里姆·巴達魯丁回憶:「當年團隊接受主滾轉推進器失效的事實,因為備用系統運作良好。坦白說,他們可能沒料到航海家還能繼續運作20年。」但隨著備用推進器也面臨堵塞危機,工程團隊決定重新檢視2004年的故障,推測可能是供電迴路的意外變化導致加熱器失效。

解決方案如同解謎。團隊必須先啟動休眠的滾轉推進器,再嘗試修復加熱器。這個過程風險極高——若恆星追蹤器偏離導引星太遠,休眠推進器會自動點火,而在加熱器關閉狀態下點火可能引發小型爆炸。更緊迫的是,從2025年5月4日到2026年2月,位於澳洲坎培拉的70米深空通訊天線DSS-43將進行升級,期間僅在8月和12月短暫恢復運作。

航海家計畫經理蘇珊·多德表示:「這些天線升級對未來載人登月任務至關重要,同時也提升深空科學任務的通訊能力。我們經歷過類似的中斷期,正盡可能做好準備。」團隊希望在8月天線短暫恢復運作時,這組長期休眠的推進器能派上用場。

3月20日,團隊的提前準備獲得回報。由於航海家1號距離地球約240億公里,無線電訊號需要23小時才能傳回,這意味著團隊看到的每個動作都是一天前發生的。測試開始後20分鐘,推進器加熱器溫度急劇上升,宣告任務成功。JPL推進系統負責人託德·巴伯激動表示:「那天團隊士氣高昂極了!這些推進器被判定死亡是合理的結論,但我們的工程師提出了另一種可能——而且真的修好了!這又是航海家系列的一個奇蹟。」

1977年發射的航海家1號和2號是NASA最具代表性的深空探測器,最初任務是探索木星、土星、天王星和海王星。如今它們分別位於距地球約240億和210億公里的星際空間,成為人類史上飛行最遠的人造物體。完成行星探測任務後,它們更成為首個(也是目前唯一)進入並傳回星際空間資料的探測器,持續為人類提供太陽系邊疆的突破性發現。