NASAの宇宙探査機「ボイジャー1号」、通信が一時停止後にミッションチームと再び通信。原因究明へ

最近、この探査機は2つの無線送信機のうち1つをオフにし、チームは現在、その原因を突き止める作業に取り組んでいる。

送信機がオフになったのは、探査機の故障保護システムによるとみられる。このシステムは探査機の異常に自律的に対応するもので、たとえば探査機が電力供給を超過した場合、飛行に必須でないシステムを停止して電力を節約する。しかし、故障保護システムを作動させた根本的な問題の特定には数日から数週間を要する可能性がある。

NASAの南カリフォルニアにあるジェット推進研究所（JPL）に拠点を置く飛行チームは、ディープスペースネットワーク（DSN）を通じて探査機に指令を送り、ボイジャー1号から送信されたエンジニアリングデータを分析して探査機が指令にどのように応答したかを確認する。このプロセスには通常、指令が地球から探査機に届くまでに約23時間、またデータが地球に戻るまでにさらに23時間かかるため、数日を要するという。

10月16日、飛行チームは探査機のヒーターをオンにする指令を送った。ボイジャー1号はヒーターを稼働させる十分な電力を有しているはずだが、この指令が故障保護システムを作動させた。10月18日、DSNがボイジャー1号の信号を検出できなかったことで、チームはこの問題を認識した。

探査機は通常、X帯と呼ばれる特定の周波数を使用するX帯無線送信機で地球と通信する。飛行チームは、故障保護システムが送信機のデータ送信レートを低下させたと正しく推測した。このモードでは探査機の消費電力が減少するが、DSNが探査機を探知するためのX帯信号も変わることになる。エンジニアはその日のうちに信号を見つけ出し、ボイジャー1号はその他の点で安定した状態であることが確認されたため、チームは原因の調査に取りかかった。

しかし、10月19日には通信が完全に停止したように見えた。飛行チームは、ボイジャー1号の故障保護システムがさらに2度作動し、X帯送信機をオフにして別の無線送信機であるS帯に切り替えたと考えた。S帯は消費電力が少ないものの、ボイジャー1号が地球と通信するために使用したのは1981年以来であり、X帯とは異なる周波数を用いている上、信号も著しく微弱である。探査機の距離を考慮すると、地球でS帯を検出できるか不確かであったが、DSNのエンジニアがS帯信号を検出することに成功した。

故障保護システムの原因を特定する前にX帯送信機を再稼働させるリスクを避けるため、チームは10月22日にS帯送信機が正常に動作していることを確認する指令を送信した。チームは現在、ボイジャー1号を通常の運用状態に戻すために、発生した問題の解明に必要な情報を収集している。

ボイジャー1号と2号は飛行開始から47年以上が経過しており、星間空間で稼働する唯一の探査機である。その老朽化により、技術的な問題の頻度と複雑さが増し、ミッションのエンジニアリングチームにとって新たな課題が生じている。

▶︎NASA