La Voyager 1, la nave espacial más distante de nuestro planeta, ha apagado otro instrumento científico mientras explora el espacio interestelar inexplorado, una medida que podría ganar tiempo para un ambicioso intento de extender la impresionante vida útil de la sonda.
La NASA envió un comando el 17 de abril para desactivar el experimento de partículas cargadas de baja energía (LECP) de la sonda Voyager 1, con la esperanza de ahorrar energía a medida que la Voyager 1 se aleja cada día más de la Tierra, según la agencia. El mismo instrumento, que mide la estructura del espacio entre las estrellas, fue apagado en la sonda gemela de la Voyager 1, la Voyager 2, en marzo de 2025.
Las sondas se lanzaron con unas pocas semanas de diferencia en 1977, cada una equipada con un conjunto de 10 instrumentos científicos destinados a ayudar en sus sobrevuelos de Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. La Voyager 1 se encuentra actualmente a unos 25,40 mil millones de kilómetros (16 mil millones de millas) de la Tierra, mientras que la Voyager 2 está aproximadamente a 21,35 mil millones de kilómetros (13 mil millones de millas) de distancia.
Son las únicas naves espaciales activas más allá de la heliosfera, la burbuja de campos magnéticos y partículas del Sol que se extiende mucho más allá de la órbita de Plutón. Mantener las sondas en funcionamiento durante mucho más tiempo que su vida útil prevista de cinco años significó apagar diferentes instrumentos con el tiempo para preservar el limitado suministro de energía de cada nave espacial.
“Si bien apagar un instrumento científico no es la preferencia de nadie, es la mejor opción disponible”, dijo Kareem Badaruddin, gerente de la misión Voyager en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California.
“La Voyager 1 todavía tiene dos instrumentos científicos operativos: uno que detecta ondas de plasma y otro que mide campos magnéticos. Todavía funcionan perfectamente, enviando datos desde una región del espacio que ninguna otra nave espacial hecha por el hombre ha explorado jamás. El equipo sigue concentrado en mantener ambas Voyager funcionando durante el mayor tiempo posible”.
Tres instrumentos científicos funcionales permanecen a bordo de la Voyager 2.
Los ingenieros esperan que esta última medida de sacrificio pueda mantener a la Voyager 1 en funcionamiento el tiempo suficiente para que el equipo implemente una actualización, denominada “Big Bang”, que permitiría a la sonda récord continuar explorando el espacio profundo y tal vez incluso reiniciar algunos de sus instrumentos científicos.
Las dos sondas Voyager funcionan con generadores termoeléctricos de radioisótopos, es decir, dispositivos que convierten el calor de la descomposición del plutonio en electricidad. Desde que las sondas comenzaron a volar hace casi medio siglo, se estima que han perdido 4 vatios de potencia por año.
Gestionar un consumo de energía lento pero constante pone a los ingenieros en un acto de equilibrio. Apagar los instrumentos y calentadores en las gélidas temperaturas del espacio interestelar puede enfriar las sondas sin posibilidad de reparación. Si las líneas de combustible se congelan, la nave espacial perderá la capacidad de mantener sus antenas apuntando a la Tierra y los equipos de la NASA perderán contacto con ellas, poniendo así fin a las misiones.
Los ingenieros creen que cerrar la mayor parte del experimento de partículas cargadas de baja energía permitirá a la Voyager 1 continuar volando con dos instrumentos funcionales durante aproximadamente un año. Extender la vida útil de la misión en este período podría llevar a la Voyager 1 a su 50 aniversario, una fecha límite que prepara el escenario para una de las iniciativas más ambiciosas del equipo hasta la fecha.
El equipo intentará un reemplazo importante de las sondas Voyager, apagando algunos dispositivos que consumen mucha energía y activando alternativas que consumen menos energía, manteniendo el equilibrio necesario para mantener caliente cada nave espacial mientras continúa recopilando datos científicos.
Este “Big Bang” ocurriría de una sola vez, para una nave espacial a la vez. La Voyager 2, que tiene un poco más de potencia y está relativamente más cerca de la Tierra, servirá inicialmente como conejillo de indias durante mayo y junio.
Si el Big Bang tiene éxito en la Voyager 2, el equipo intentará la misma maniobra en la Voyager 1 en julio, y si eso funciona, el experimento de partículas cargadas de baja energía podría tener una segunda oportunidad para continuar con su recopilación de datos cruciales en el espacio interestelar.
“Con LECP, descubrimos propiedades y efectos de los rayos cósmicos y las partículas solares, y ‘sentimos’ los cambios en la región que nos rodea que determinaron cuando la Voyager cruzó del sistema solar al espacio interestelar”, escribió en un correo electrónico Matt Hill, investigador principal del instrumento en el Laboratorio de Física Aplicada de Johns Hopkins.
“Tenemos la esperanza de que el último plan de los ingenieros de la Voyager pueda reactivar el LECP en la Voyager 1, para que podamos seguir descubriendo las sorpresas que le esperan a la Voyager en estas regiones distantes del espacio”, añadió. “Tienen un historial de realizar verdaderos milagros que prolongan la energía restante, pero esta racha eventualmente llegará a su fin”.
Una ilustración muestra algunos de los instrumentos ubicados en cada nave espacial Voyager. • NASA/JPL-Caltech
Durante una maniobra de rotación programada para el 27 de febrero, el equipo de la misión notó que los niveles de potencia de la Voyager 1 cayeron inesperadamente. La nave espacial realiza habitualmente estas maniobras para calibrar su magnetómetro, un instrumento que mide los campos magnéticos y los entornos en el espacio interestelar.
Si los niveles de potencia de la Voyager 1 cayeran aún más, esa caída activaría un sistema de seguridad autónomo llamado sistema de protección contra fallas de bajo voltaje. El sistema apagaría los componentes de la Voyager, y recuperar cualquier componente que se apagara durante el proceso automático requeriría un esfuerzo largo y arriesgado por parte de los ingenieros en tierra.
“Pienso en el sistema de seguridad como una red de seguridad para un trapecista; está ahí, pero en realidad el trapecista nunca debe soltar el trapecista”, dijo Badaruddin. “La protección contra fallos pone a la nave espacial en un estado seguro, pero tenemos que recuperarnos y ‘volver al trapecio'”.
El sistema de seguridad, dijo, también detiene temporalmente cualquier transmisión de datos científicos de la Voyager a la Tierra y aumenta el riesgo de que los instrumentos científicos ya no funcionen correctamente.
Los ingenieros de la misión estaban listos para actuar y consultaron una lista que habían compilado con el equipo científico años antes sobre el orden en el que querían apagar varios instrumentos y al mismo tiempo garantizar que la Voyager 1 aún pudiera llevar a cabo una misión científica viable.
El experimento de partículas cargadas de baja energía (LCP) encabezó la lista. Durante casi 49 años, el instrumento ha medido partículas cargadas como iones, electrones y rayos cósmicos procedentes de nuestro sistema solar, así como de la Vía Láctea en general. Las mediciones proporcionaron datos sin precedentes sobre regiones de densidad variable más allá de la heliosfera.
Los subsistemas del instrumento incluyen un telescopio y un analizador de partículas magnetosféricas, que tienen una visión de 360 grados gracias a una plataforma giratoria impulsada por un motor paso a paso.
Este pequeño motor, que consume sólo 0,5 vatios, permanecerá encendido, lo que significa que el instrumento podrá reactivarse en el futuro si hay suficiente energía.
En la Tierra, el motor paso a paso se probó a unos 250.000 pasos, suficientes para funcionar durante los sobrevuelos de la Voyager 1 a Júpiter y Saturno durante un período de cuatro años.
“El motor paso a paso ha funcionado perfectamente durante casi 49 años y más de 8,5 millones de pasos”, escribió en un correo electrónico Stamatios Krimigis, investigador principal del instrumento en el Laboratorio de Física Aplicada de Johns Hopkins. “Y, sorprendentemente, siguió funcionando incluso después de que apagamos el calentador suplementario del LECP para ahorrar energía y su temperatura bajó a -62 grados Celsius. ¡Esto es lo que hace posible un sueño!”
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