Để tiết kiệm năng lượng đang cạn kiệt và kéo dài sứ mệnh của tàu thăm dò Voyager 2, NASA đã tắt một thiết bị khoa học nữa. Đó là Máy đo phổ Plasma vào tháng 10 năm 2024, và đây không phải là lần cuối cùng. Vào tháng 3 năm 2025, thiết bị đo hạt tích điện năng lượng thấp (LECP) của Voyager 2 cũng sẽ bị tắt nguồn. Điều này có nghĩa là gì đối với con tàu bền bỉ này? Suzanne Dodd, Giám đốc dự án Voyager tại Phòng thí nghiệm sức đẩy phản lực (JPL) của NASA cho biết: “Nếu chúng ta không tắt một thiết bị trên mỗi tàu Voyager, chúng chỉ còn hoạt động được vài tháng nữa trước khi chúng ta phải tuyên bố kết thúc sứ mệnh.”
Thời gian đã thay đổi rất nhiều kể từ khi cặp tàu vũ trụ Voyager được phóng lên vào năm 1977. Hành tinh của chúng ta nóng hơn, dân số loài người tăng vọt, và cả loạt phim Battlestar Galactica cũng đã ra mắt và kết thúc – đến tận hai lần. Voyager 1 và 2 đã khiến tất cả chúng ta ngạc nhiên với tuổi thọ đáng kinh ngạc của chúng. Khi được phóng đi, thời gian hoạt động dự kiến chỉ vỏn vẹn 5 năm. Giờ đây, gần 50 năm sau ngày phóng, cả hai đều đã tiến vào không gian giữa các vì sao, một thành tựu đáng kinh ngạc. (Hình ảnh Voyager 2 phóng lên từ mũi Canaveral được đính kèm).
Mặc dù cả hai tàu đều rất bền bỉ, nhưng không gì là tồn tại mãi mãi, kể cả plutoni. Khi được phóng lên, chúng đều mang khoảng 13,5 kg plutoni-238 trong các máy phát điện nhiệt điện đồng vị phóng xạ (RTG). RTG tạo ra điện bằng cách chuyển nhiệt từ sự phân rã của plutoni qua một cặp nhiệt điện. Tuy nhiên, khi plutoni phân rã, công suất đầu ra giảm dần. Điều này buộc NASA phải giảm nhu cầu năng lượng của tàu vũ trụ. Vì vậy, NASA đã phải lần lượt tắt các hệ thống không còn mang lại nhiều lợi ích khoa học. May mắn thay, một số thiết bị của tàu vũ trụ nhắm vào nghiên cứu các hành tinh và không còn quan trọng lắm trong không gian giữa các vì sao.
“Các tàu Voyager đã là những ngôi sao nhạc rock của không gian sâu kể từ khi được phóng lên, và chúng tôi muốn giữ điều đó càng lâu càng tốt,” Dodd nói. “Nhưng nguồn điện đang cạn kiệt. Nếu chúng ta không tắt một thiết bị trên mỗi tàu Voyager ngay bây giờ, chúng có thể chỉ còn hoạt động được vài tháng nữa trước khi chúng ta phải tuyên bố kết thúc sứ mệnh.”
Mỗi tàu Voyager đều mang cùng một tải trọng gồm 10 thiết bị khoa học. NASA đã tắt các thiết bị khác nhau trên mỗi tàu vào các thời điểm khác nhau để đạt được kết quả khoa học tốt nhất. Vào tháng 10 năm 2024, NASA đã tắt Máy đo phổ Plasma của Voyager 2. Vào ngày 24 tháng 3 năm 2025, NASA sẽ tắt thiết bị LECP của Voyager 2, chỉ để lại ba thiết bị hoạt động: Máy đo từ trường ba trục (MAG), Hệ thống tia vũ trụ (CRS) và Hệ thống sóng plasma (PWS). Ba thiết bị này vẫn cho phép Voyager 2 thu thập dữ liệu khoa học quý giá. (Hình ảnh sao Mộc và Io do Voyager 2 chụp được đính kèm)
Thiết bị MAG của Voyager 2 đã đo từ trường của sao Thiên Vương và sao Hải Vương và cách gió mặt trời tương tác với từ quyển của chúng. Nó cũng đóng vai trò quan trọng trong việc xác định chính xác thời điểm Voyager 2 vượt qua ranh giới nhật quyển tiến vào không gian giữa các vì sao. Hiện tại, khi đã ở trong không gian giữa các vì sao, MAG đang đo cường độ của các từ trường liên sao và cách chúng tương tác với từ trường của Mặt trời. Thiết bị CRS giúp các nhà khoa học đo các hạt năng lượng bên trong từ quyển của các hành tinh ngoài. Nó cũng cung cấp dữ liệu không thể thay thế về thành phần, năng lượng và sự phân bố của tia vũ trụ. Thiết bị PWS đo mật độ electron gần các hành tinh của Hệ Mặt trời. Trong không gian giữa các vì sao, nó đang đo mật độ của plasma liên sao. Các phép đo của nó rất quan trọng để hiểu về môi trường liên sao (ISM). Thiết bị LECP đã cho các nhà khoa học biết về năng lượng của các hạt tích điện và động lực học của gió mặt trời của Mặt trời. Nó cũng cho thấy làm thế nào một số hạt có thể rò rỉ ra khỏi nhật quyển vào không gian giữa các vì sao. Khi Voyager 2 tiếp tục hành trình vào không gian giữa các vì sao, LECP sẽ cho chúng ta biết thêm về ranh giới nhật quyển và cách các hạt hoạt động khác nhau trong nhật quyển và không gian giữa các vì sao. Linda Spilker, nhà khoa học dự án Voyager tại JPL cho biết: “Mỗi phút mỗi ngày, các tàu Voyager đều khám phá một vùng mà chưa có tàu vũ trụ nào từng đặt chân đến.”
Thiết bị LECP sẽ bị tắt vào cuối tháng này, giảm số lượng thiết bị của Voyager 2 xuống còn ba. Không có gì minh họa rõ hơn tuổi thọ và độ bền của Voyager hơn LECP. Nó chỉ bị tắt do hạn chế về năng lượng, chứ không phải do hiệu suất bị giảm sút. (Thông tin về động cơ của LECP được đính kèm). Giống như nhiều khía cạnh khác của chương trình Voyager, LECP đã tồn tại lâu đến mức trưởng nhóm nghiên cứu chính, Stamatios Krimigis, giờ đã 86 tuổi và đã nghỉ hưu sang vị trí danh dự. (Thông tin về ông Krimigis được đính kèm).
Voyager 1 và 2 là những tàu thăm dò liên sao đầu tiên của chúng ta, mặc dù chúng không được thiết kế để làm việc đó. Mọi thứ chúng đang cho chúng ta thấy về không gian giữa các vì sao đều là kiến thức “thặng dư”. Nhiều người đứng sau chương trình đã ra đi, nhưng cả hai tàu vũ trụ vẫn tiếp tục hoạt động. Điều đó mang một ý nghĩa sâu sắc vượt xa khoa học, các hạt tích điện và chi tiết của môi trường liên sao. Chúng là những sứ giả ngoài ý muốn đầu tiên của nhân loại vào không gian giữa các vì sao và đang bắt đầu sống lâu hơn cả những người tạo ra chúng. Patrick Koehn, nhà khoa học chương trình Voyager cho biết: “Các tàu vũ trụ Voyager đã vượt xa nhiệm vụ ban đầu của chúng là nghiên cứu các hành tinh ngoài.” (Hình ảnh vị trí của các tàu Voyager so với nhật quyển được đính kèm).
Tuy nhiên, các tàu Voyager là các nhiệm vụ khoa học, và chúng vẫn đang kiên trì thực hiện các nhiệm vụ đó. “Các tàu vũ trụ Voyager đã vượt xa nhiệm vụ ban đầu của chúng là nghiên cứu các hành tinh bên ngoài,” Koehn nói. “Mọi dữ liệu bổ sung mà chúng ta đã thu thập được kể từ đó không chỉ là khoa học bổ sung có giá trị cho vật lý Mặt trời mà còn là minh chứng cho kỹ thuật xuất sắc đã được đưa vào các tàu Voyager – bắt đầu từ gần 50 năm trước và tiếp tục cho đến ngày nay.”
NASA quyết tâm khai thác tối đa dữ liệu từ các tàu vũ trụ Voyager. Sau khi LECP của Voyager 2 bị tắt vào cuối tháng này, cả hai tàu Voyager dự kiến sẽ hoạt động được thêm một năm nữa trước khi một thiết bị khác cần phải tắt. (Thông tin về kế hoạch tắt thiết bị của Voyager 1 và 2 được đính kèm). Các kỹ sư của NASA cho biết chương trình tiết kiệm năng lượng của họ sẽ cho phép cả hai tàu vũ trụ hoạt động đến những năm 2030, mặc dù chỉ với một thiết bị duy nhất. Tuy nhiên, chúng đã hoạt động trong không gian sâu gần 50 năm, và đó không phải là một môi trường lành tính. Điều hợp lý là phải dự đoán một số vấn đề khác sẽ phát sinh.
Thật dễ dàng để bỏ qua thành công của chương trình Voyager bây giờ khi các nhiệm vụ không gian được phóng mỗi tháng, các robot thám hiểm mạnh mẽ khám phá sao Hỏa và các máy ảnh độ phân giải cao cung cấp một luồng hình ảnh liên tục cho các trình duyệt của chúng ta. Cũng dễ dàng quên rằng cả hai đều đã đi được hơn 20 tỷ km. Trên thực tế, khi Voyager 2 gửi tín hiệu cho chúng ta, phải mất 19,5 giờ để đến được Trái đất. Đối với Voyager 1, thời gian truyền tín hiệu còn lớn hơn: 23,5 giờ. Thời gian truyền tín hiệu này sẽ chỉ tăng lên khi các tàu vũ trụ tiếp tục hành trình của chúng. Và mỗi km trong hành trình của chúng là một chân trời mới cho loài người.
Spilker nói: “Mỗi phút mỗi ngày, các tàu Voyager đều khám phá một vùng mà chưa có tàu vũ trụ nào từng đặt chân đến. Điều đó cũng có nghĩa là mỗi ngày có thể là ngày cuối cùng của chúng. Nhưng ngày đó cũng có thể mang lại một sự tiết lộ liên sao khác. Vì vậy, chúng tôi đang nỗ lực hết sức, làm những gì chúng tôi có thể để đảm bảo rằng Voyager 1 và 2 tiếp tục con đường tiên phong của chúng trong thời gian tối đa có thể.”