Случайный вопрос. С первой же попытки нам это удалось. Хотя это, может быть, и не странно, какова была вероятность выжить так долго с таким количеством внешних переменных и констант?
Это не может быть чистой удачей, учитывая, что оба космических корабля "Вояджер" все еще работают сегодня. Если бы это был только один, вы могли бы списать это на удачу. Оба все еще работают, значит, они, должно быть, были построены очень хорошо. Какими они были.
Важно, конечно, чтобы они были ядерными, а также чтобы у нас на Земле были действительно большие антенны, с помощью которых можно было бы с ними разговаривать. И что после их планетарных облетов осталось топливо для управления ориентацией. Но ни одно из них не является удачей.
У них что-то вышло из строя, в основном движущиеся части и некоторые конденсаторы, но мы нашли способы обойти все проблемы. Опять не повезло.
Все работает нормально, пока что-то не пойдет не так.
Насколько я понимаю, основными внешними рисками во время путешествия были радиационные пояса Юпитера и Сатурна, но их уже пережили миссии « Пионер-10» и «11 ». После пролетов планет на космический корабль почти ничего не воздействует. Таким образом, важные риски заключаются в потенциальном отказе одной из подсистем космического корабля:
Энергия
Источником энергии миссий "Вояджер" был РИТЭГ . Для этого не нужны движущиеся части, а распад радиоактивных изотопов не зависит ни от каких внешних факторов. Это, вероятно, будет работать нормально, пока уровень мощности не уменьшится достаточно.
Аппаратное обеспечение
компьютера У компьютера есть несколько потенциальных недостатков, наиболее распространенными из которых являются перегрев и неисправность памяти, как это произошло в миссии Galileo. Радиация в космосе со временем будет медленно разрушать электронные компоненты. Магнитная память со временем все равно деградирует.
Похоже, что в конечном итоге причиной отказа "Вояджеров" станет их электроника почти четырехдесятилетней давности.
Маневрирование
Зондам требовалось топливо для изменения положения, а также для корректировки траектории. Коррозионное топливо, годами остающееся в баках, является основной причиной отказов космических аппаратов. См., например, зонд Акацуки .
Долголетие "Вояджеров" не связано с удачей.
Программа «Вояджер» действительно началась с миссий «Пионер-10» и «11». Они предоставили важные данные об условиях, с которыми, вероятно, столкнутся "Вояджеры" как в межпланетном пространстве, так и вблизи Юпитера и Сатурна. «Пионеры» стали огромным скачком для НАСА, став первым межпланетным кораблем, которому пришлось работать более нескольких месяцев.
Окружающая среда вокруг Юпитера оказалась наихудшей: только на нее приходится около 50% дозы облучения во время миссий «Вояджер».
Был проведен большой анализ надежности конструкции космического корабля «Вояджер», что привело к ( стр. 55 длинного PDF-файла )…
Вероятность успеха предпочтительной концепции капсульного автобуса «Вояджер» оценивается в 0,830.
Эта надежность была достигнута за счет тщательного проектирования и выбора компонентов, резервирования и инженеров, проектирующих наилучшие космические корабли :
Тем не менее, зонды "Вояджер" превзошли все ожидания. Глядя на отзывы инженеров, когда он был построен, Додд сказал, что первоначальным конструкторам было сказано не беспокоиться о достижении межзвездного пространства и сосредоточиться на том, чтобы «Вояджеры» могли наблюдать за Юпитером и Сатурном.
«В основном они как бы игнорировали эти направления, кивали головами и делали все, что хотели, чтобы сделать его способным добраться до межзвездного пространства», — сказала она.
С годами были неудачи. Самой большой проблемой было застревание платформы сканирования. Однако это было обратимо. Поскольку доступная мощность падает из-за распада, инструменты должны быть выключены .
Есть несколько документов AAIA , в которых содержится дополнительная информация, но, к сожалению, они недоступны в Интернете:
Из-за требований к надежности, предъявляемых к конструкции системы космического корабля "Вояджер", и миссии, предусматривающей наличие длинных двусторонних линий связи с коротким временем, бортовые возможности автоматического обнаружения и устранения неисправностей являются важной особенностью конструкции этого космического корабля. Большая часть защиты от сбоев, которые в противном случае могли бы привести к катастрофическим последствиям, реализована в программном обеспечении центрального компьютера путешественника, а некоторая часть находится в процессоре, предназначенном для управления ориентацией.
другой :
Испытания и анализ показали необходимость защиты космического корабля "Вояджер" от электростатических разрядов в среде энергичных заряженных частиц Юпитера. В этом документе описываются выявленные проблемные области, методы и результаты испытаний и анализа, полученные в результате изменения конструкции, а также окончательная оценка изменений конструкции и методов проверки.
Вы даете хорошей группе инженеров достаточно времени, денег и ресурсов для создания приличного оборудования, и оно прослужит какое-то время. Надлежащая практика состоит в том, чтобы перепроектировать известные напряжения в три или более раз. Это дает вам свободу действий при неожиданных стрессах. Ни один настоящий инженер не хочет, чтобы его творение потерпело неудачу из-за того, что он купил конденсатор за 29 центов вместо конденсатора за 1,69 доллара.
Энди
ТильдалВолна
Геррит
ПирсонИскусствоФото