太空船回家:公民科学家能拯救一个被遗弃的太空探测器吗?

基思·考恩和丹尼斯·温戈正在和地心引力赛跑。...

基思·考恩和丹尼斯·温戈正在和地心引力赛跑。

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国际太阳/地球探索者3号(ISEE-3)是上世纪70年代废弃的航天器,曾经测量太阳风并穿过彗星尾部,现在正朝着地球返回。上个月,这对公民科学家开始努力进行接触。在一场成功的众筹活动之后,他们的团队准备控制ISEE-3,并有机会重新启动一项休眠了近20年的数据收集任务。本周早些时候,ISEE-3重新启动项目与美国宇航局达成了一项正式协议,这是宇航局首次批准外部团队试图重新启动一艘从未计划再次使用的航天器。现在,考恩、明戈和他们的团队必须在6月中旬之前发射推进器,将其转移到靠近地球的轨道上。如果失败,ISEE-3将绕月球旋转,继续其太阳轨道。几十年内它不会再接近地球。

ISEE-3于1978年8月发射升空,几乎正好比旅行者2号晚一年。这艘飞船配备了13个传感仪器,围绕着拉格朗日1点(一个引力最有利的地点)飞行,在这里,物体可以直接被固定在地球和太阳之间的轨道上。在90万英里之外,美国宇航局的科学家们用它和两个更近的飞行器来测量太阳风。但三年后,ISEE-3将获得一个新的名称和一个新的任务。在飞行指挥罗伯特·法夸尔(Robert Farquhar)的领导下,它被称为国际彗星探险家(ICE),并以令人目眩的轨道环向贾科比尼·津纳(Giacobini Zinner)彗星发射,该彗星将于1985年被拦截。尽管它已经有好几年的历史了,而且没有携带照相机,但它将成为有史以来第一艘穿过彗星尾巴的飞行器,击败了那些竞相抵达哈雷彗星的更先进的机器。在接下来的几年里,美国宇航局将继续收集数据,但随着ISEE-3/冰漂离地球越来越远,行动放缓,任务于1997年正式终止。在1999年进行了一次简短的检查之后,通讯完全停止了。


<**all>ISEE-3's orbit. Image credit: NASA</**all>

然后,ISEE-3又出现了。2008年,深空网发现飞船仍在发射信号;美国航天局后来解释说,到任务终止时,它实在太远了,无法发出关闭命令。更重要的是,它计划在2014年飞近地球。最初,法夸尔和其他人乐观地认为,至少可以控制这艘飞船。但随着抵达日期的临近,戈达德航天飞行中心的一个团队意识到,他们甚至无法与之沟通。”“深空网络的发射器是向美国宇航局深空航天器舰队发送信号的硬件,不再包括与ISEE-3进行通信所需的设备,”Facebook的一篇帖子说这些老式的发射机在1999年被拆除。能否建造新的发射器?是的,但这是一个没有人愿意付出的代价。”

包括考恩和温戈在内的业余爱好者和公民科学家也介入了这一领域。考恩说,在读了法夸尔的一次采访后,“我们开始讨论这个问题。”一件事导致另一件事,我们都打了一些电话,做了一些计算,我们意识到这其实是完全可行的,“如果他们能重现与飞船对话时使用的语言,并获得足够强大的射电望远镜,他们就能把它带回来。

“你一直说‘总有一天会很重要的!’嗯,是的。”

在ISEE-3重新启动之前,两人进行了月球轨道器图像恢复项目,这是一项非常成功的工作,旨在从20世纪60年代的月球卫星上恢复丢失的照片。这一经历,以及他们与美国宇航局的联系,为他们提供了很好的服务:他们能够从一些最初的任务小组收集参考资料。”一般情况下,30年或40年后,你的妻子会说,“你为什么不把那些垃圾扔出去呢?”然后你会一直说“有一天会很重要!”“嗯,是的,”考恩说他们保存了许多告诉飞船该做什么所需的文件,因为他们中的很多人都知道飞船将在2014年返回地球。“软件无线电可以补偿不再存在的硬件,使之能够再次与ISEE-3通话。

美国宇航局无法资助一个恢复任务,尽管它向Winger和Cowing提供了建议和文件。但事实证明,公众可以。一项众筹活动在一个月后达到了12.5万美元的目标,最终超过15万美元。有了这笔钱和直接的设备捐赠,研究小组得到了两个功率放大器,并在莫黑德州立大学和波多黎各的阿雷西博天文台建立了地面站,那里拥有世界上最大、最强大的射电望远镜。到目前为止,他们已经检测到来自ISEE-3的信号,考温认为他们很有可能在数天甚至数小时内与之沟通。如果他们能够向它发送命令,他们会要求状态更新,并可能改变它的旋转速度或方向。一旦他们确信它是安全的,他们会尽快把它推向新的轨道。”“我们越早启动推进器,我们需要的燃料就越少,”考温说这些发动机已经几十年没有点火了,所以我们宁愿不再点火。”

截至1999年,船上13项文书中有12项正在工作

如果他们能控制ISEE-3,那又怎样?它有可能开始一项新的任务。截至1999年,已知13项文书中有12项仍在工作,几乎四分之三的原始燃料供应仍然存在。尽管它的电池没电了,但太阳能电池板必须至少有足够的功能来传输信号。然而,维持这样的任务需要团队目前没有的资金。取而代之的是,该项目最伟大的发现之一可能是,有可能使一艘废弃的航天器重新受到控制,而美国宇航局将对这些非官方项目给予祝福。

例如,未来的公民科学家可能会希望重新启用斯皮策太空望远镜,这是一个由于美国宇航局预算削减而面临关闭的系外行星探测器。”人们说,‘为什么你不控制它?’好吧,一次一个丢失的飞船,”考恩说,他指出斯皮策号是一个更复杂的飞船,需要更多的工作才能捕获但是,经营这些东西一年只需要几百万美元,所以只要有一个有点慈善意图的人,要么开一张大支票,要么——看,我们已经筹到了超过一百万美元的十分之一。我们大概有百分之十的路要去运行一个更复杂的航天器。所以如果我们能做到,其他人也能做到。”

由于美国宇航局(NASA)在预算不断紧缩的情况下执行雄心勃勃的火星任务,Cowing希望普通市民能够建造新的航天器,而不仅仅是征用旧的航天器。他对立方体卫星的崛起持乐观态度,因为立方体卫星的**既便宜又相对容易,尽管发射它们的成本仍然很高。”小并不一定更好,但小往往意味着你可以用不同的方式思考,如果你有一个大飞船,其中有一切。“更小的规模也意味着你有办法吸引更多的人,而不仅仅是传统的卫星**商,”他说我只是觉得,如果美国的每所学校都有一门关于如何建造卫星的课程,那就太酷了。”

尽管年代久远,ISEE-3本身可能仍有新的东西可以教给我们。例如,Cowing和Wingo的月球轨道飞行器项目产生的图像分辨率比20世纪60年代更高,这次任务也可以对空间数据进行同样的处理。”我们不知道还能从[ISEE-3]任务中学到什么。我们没有。他说:“也许有某种方法可以分析从传感器传回来的信号,从而得出60年代或70年代没有人会想到要问的新信息。”对我来说,在一天结束的时候,旧的东西仍然有效。”

  • 发表于 2021-04-26 11:55
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  • 分类:互联网

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