Terra chiama Voyager 2: aggiornata la Deep Space Station 43

La sonda spaziale della NASA Voyager 2 venne lanciata il 20 agosto 1977, due settimane prima della gemella Voyager 1. Il primo pianeta raggiunto dalla Voyager 2 fu Giove nella primavera del 1979. In seguito la sonda raggiunse Saturno nell’estate del 1981, poi toccò Urano nel 1985 e Nettuno nell’estate del 1989. Una volta passato il sistema di Nettuno, la sonda seguì una rotta al di sotto del piano dell’eclittica. Circa 56 milioni di chilometri dopo l’incontro, i suoi strumenti vennero messi in modalità a basso consumo per risparmiare energia.
Ora la Voyager 2 dopo 43 anni di navigazione si trova a circa 19 miliardi di chilometri dalla Terra ed è tornata a comunicare con gli operatori del controllo missione dopo alcuni mesi di silenzio radio. Il 29 ottobre, sono stati inviati una serie di comandi che hanno raggiunto la sonda della NASA per la prima volta dopo il marzo scorso. La Voyager 2 ha navigato nello spazio interstellare in totale solitudine mentre l’antenna radio larga 70 metri utilizzata per inviare i comandi è stata disattivata per riparazioni e aggiornamenti. la vecchia sonda spaziale ha risposto con un segnale confermando di aver ricevuto “il messaggio” eseguendo i comandi senza nessun problema
Il successo della chiamata dimostra che il nuovo hardware recentemente installato sulla Deep Space Station 43, l’unica parabola al mondo in grado di inviare comandi alla Voyager 2 funziona alla perfezione. La parabola e situata a Canberra, in Australia, fa parte del Deep Space Network (DSN) della NASA, una serie di antenne radio disseminate in tutto il mondo utilizzate principalmente per comunicare con i veicoli spaziali che operano nello spazio profondo oltre la Luna. Da quando la Deep Space Station 43 è stata spenta per importanti aggiornamenti il controllo missione è stato solamente in grado di ricevere aggiornamenti sulla salute e dati scientifici dalla Voyager 2.
Uno degli aggiornamenti apportati al DSS43 sono una coppia di trasmettitori radio, uno dei due precedenti trasmettitori, utilizzato per comunicare con la sonda Voyager 2 ha funzionato per 47 anni. Gli ingegneri hanno apportato degli aggiornamenti alle apparecchiature di riscaldamento e raffreddamento, alle apparecchiature di alimentazione e ad altri componenti elettronici necessari per far funzionare i nuovi trasmettitori. Il successo della chiamata a Voyager 2 è solo un inizio, la parabola tornerà operativa a febbraio 2021.
Come ha dichiarato Brad Arnold, responsabile del progetto DSN al Jet Propulsion Lab della NASA nel sud della California:
“Ciò che rende unico questo compito è che stiamo lavorando a tutti i livelli dell’antenna, dal piedistallo a livello del suolo fino ai feedcones al centro della parabola che si estendono sopra il bordo. Questa comunicazione di prova con Voyager 2 ci dice sicuramente che le cose sono in linea con il lavoro che stiamo facendo”.
Il Deep Space Network è composto da una rete di antenne distribuite in maniera equa in tutto il globo. Le antenne operano a Canberra; Goldstone, California; e Madrid, Spagna. Il posizionamento delle tre strutture garantisce che quasi tutti i veicoli spaziali con una linea di visuale verso la Terra possano comunicare con almeno una delle strutture in qualsiasi momento.
Voyager 2 è una rara eccezione. Per fare un sorvolo ravvicinato della luna di Nettuno, Tritone raggiunta nel 1989, la sonda ha sorvolato il polo nord del pianeta. Quella traiettoria l’ha deviata verso sud rispetto al piano dei pianeti, e da allora si ha mantenuto quella direzione. Ora a più di 18,8 miliardi di chilometri dalla Terra, la sonda è così a sud che non ha una linea di visuale con le antenne radio nell’emisfero nord.
Il DSS43 è l’unica parabola disponibile nell’emisfero australe che ha un trasmettitore abbastanza potente e che trasmette la giusta frequenza per inviare comandi alla sonda Voyager 2 che naviga ormai morente nello spazio interstellare. La sonda gemella Voyager 1 invece ha ingaggiato un’altra traiettoria dopo aver salutato Saturno e i suoi magnifici ed effimeri anelli e può comunicare tramite antenne presso le due strutture DSN nell’emisfero settentrionale. Le antenne devono trasferire i comandi a entrambi i Voyager in una gamma di radiofrequenze chiamata banda S e le antenne in downlink dati dalla navicella in una gamma chiamata banda X.
Come abbiamo appreso, la Voyager 2 non era del tutto abbandonata a se stessa in questi mesi. La vecchia sonda comunicava anche quando il sistema DSS43 è stato escluso, le tre antenne radio larghe 34 metri presso la struttura di Canberra possono essere utilizzate per captare i segnali che la sonda invia alla Terra. La sonda invia dati scientifici dallo spazio interstellare, o dalla regione al di fuori dell’eliosfera del nostro Sole, la bolla protettiva di particelle e campi magnetici creata dal Sole che circonda i pianeti e la Fascia di Kuiper (l’insieme di piccoli corpi ghiacciati oltre l’orbita di Nettuno).
Il sistema di comunicazione DSS43 ha iniziato ad operare nel 1972 (cinque anni prima del lancio di Voyager 2 e Voyager 1) ed era largo solo 64 metri all’epoca. È stato portato fino a 70 metri nel 1987 e da allora è stato costantemente riparato e aggiornato. Ma gli ingegneri che sovrintendono al lavoro attualmente in corso dicono che questo è uno dei più significativi aggiornamenti che il piatto abbia ricevuto e il più lungo in cui è rimasto fuori servizio in oltre 30 anni di attività.
Come ha affermato Philip Baldwin, responsabile delle operazioni per il programma SCaN (Space Communications and Navigation) della NASA:
“L’antenna DSS43 è un sistema altamente specializzato; ci sono solo altre due antenne simili nel mondo, quindi tenere l’antenna spenta per un anno non è una situazione ideale per Voyager o per molte altre missioni della NASA. L’agenzia ha deciso di effettuare questi aggiornamenti per garantire che l’antenna possa continuare a essere utilizzata per le missioni attuali e future. Per un’antenna che ha quasi 50 anni, è meglio essere proattivi che reattivi con una manutenzione critica”.
La parabola riparata e aggiornata potrà essere utilizzato per le mantenere i contatti con le sonde Voyager e per le future missioni nel sistema solare. Anche le prossime missioni su Marte potranno fare ricorso al DSS43, incluso il rover Mars Perseverance, che atterrerà sul Pianeta Rosso il 18 febbraio 2021. La rete giocherà anche un ruolo fondamentale nell’esplorazione della Luna e in un futuro sempre più vicino, di Marte, garantendo comunicazione e supporto alla navigazione per entrambi le missioni.
Fonte: https://phys.org/news/2020-11-nasa-contacts-voyager-deep-space.html
Fonte: https://solarsystem.nasa.gov/missions/voyager-2/in-depth/#:~:text=Voyager%202%20was%20the%20first,a%20%22Great%20Dark%20Spot.%22