米東部時間4月17日、南カリフォルニアにあるアメリカ航空宇宙局（NASA）ジェット推進研究所の技術チームは、深宇宙探査機「ボイジャー1号」に対し、探査機の出力が逼迫する中、人類初の星間探査機の耐用年数を延ばすため、搭載されている「低エネルギー荷電粒子実験」（LECP）と呼ばれる科学機器を停止するよう指示を出した。
LECP は、1977 年のボイジャー 1 号打ち上げ以来、ほぼ継続的に運用されており、ほぼ 49 年になります。太陽系や天の川からのイオン、電子、宇宙線などの低エネルギー荷電粒子を観測することで、多くの科学データを取得しています。この機器は、科学者が太陽圏を超えた星間物質の構造をマッピングし、星間空間のさまざまな粒子密度と圧力フロンティア領域の分布を検出するのに役立ちます。現在、このユニークな宇宙環境で関連情報を提供できるのは、地球から十分に離れているボイジャー二値検出器だけです。
ボイジャー 2 号と同様、ボイジャー 1 号はプルトニウムの崩壊によって放出される熱から電気を生成する装置である放射性同位元素熱電発電機に依存していますが、どちらの探査機も年間約 4 ワットの利用可能な電力を失います。半世紀近い飛行を経て、電気の冗長性が限界まで拡張され、ミッションチームは探査機が冷えすぎて燃料ラインが凍結しないようにしながら、ヒーターや一部の科学機器を順次オフにしてエネルギーを節約しなければならなかった。
今年2月27日、ボイジャー1号は計画通り姿勢回転操縦を実行したが、その過程で出力レベルが予期せず低下した。エンジニアは、電源が再び低下すると、航空機の低電圧障害保護システムが作動し、航空機自体を保護するために一部のコンポーネントが自動的に停止する可能性があることに気づきました。これには、地上チームによる複雑で時間のかかる復旧作業が必要となり、このプロセス自体も危険でした。したがって、チームは積極的な措置を講じることを選択しました。
「誰も科学機器の停止を望んでいませんが、現在の状況ではこれが私たちができる最善の選択です。」ジェット推進研究所のボイジャープロジェクトマネージャー、カリム・バダルディン氏は次のように述べています。同氏は、ボイジャー1号にはまだ正常に機能している2つの科学機器が搭載されていると指摘した。1つはプラズマの変動を「聞く」ためのもので、もう1つは磁場を測定するためのものだ。これら 2 つのデバイスは、人類が個人的に訪れたことのない深宇宙領域からデータを送り返し続けます。チームの目標は、2 台のボイジャー探査機の運用をできるだけ長く維持することです。
実際、今回のLECP閉鎖の決定は一時的な決定ではなく、すでにミッションに書き込まれていた「長期計画」だった。数年前、科学チームと工学チームは、出力が低下し続ける中、ミッションの科学的価値を可能な限り維持するために、将来的にさまざまな機器を段階的に停止するという順序で合意に達しました。各探査機には当初、同じ科学機器が 10 セット装備されていましたが、そのうち 7 セットが相次いで停止されました。今度はボイジャー 1 号の LECP が停止される番ですが、ボイジャー 2 号の同様の機器は 2025 年 3 月に停止されます。
ボイジャー1号は現在地球から150億マイル（約250億キロ）以上離れているため、地上からの指令が探知機に届くまでに約23時間かかり、停止プロセス自体は約3時間15分かかる。センサーを回転させて空全体をスキャンするために使用される LECP システム内の小型モーターが引き続き動作することは注目に値します。消費電力はわずか約0.5ワットです。このコンポーネントを保持しておくことは、将来もう少し電力を「絞り出す」ことができた場合に、機器を再起動する可能性を維持するのに役立ちます。
技術者らは、今回LECPを停止することでボイジャー1号に約1年間の「呼吸スペース」が与えられると見積もっている。チームはこの時間を利用して、社内で「ビッグバン」と呼ばれている 2 つの検出器のより野心的な省エネ計画を計画し、実行する予定です。このアプローチの考え方は、科学観測をサポートし続けながら検出器の内部温度を維持するために、一部のデバイスをシャットダウンし、一部の機能を低電力コンポーネントに置き換えることによって、電気機器のグループ全体を一度に調整することです。
計画によると、「ビッグバン」計画はまず、出力が若干高く地球に近いボイジャー２号を比較的安全な実験体として実施する。関連する試験は現在、2026年5月から6月にかけて実施される予定だ。すべてがうまくいけば、チームは早ければ7月にもボイジャー1号で同じ運用を試みる予定だ。すべてが期待どおりに機能すれば、将来的にボイジャー 1 号の LECP が再起動できる可能性がまだあります。