Was bedeutet es, wenn die Voyager "die Triebwerke wechseln"?

Die Triebwerke der Voyager sind in 3 Gruppen unterteilt:

• 2 Zweige von 6 Triebwerken zur Lageregelung (die eine Drehung um die Hauptachsen ermöglichen). Die 2 Zweige bieten Redundanz
• 1 Satz von 4 Flugbahnkorrektur-Manövertriebwerken, die für die Übersetzung ausgelegt waren. Indem sie einzeln statt paarweise abgefeuert werden, können sie Nicken und Gieren (aber kein Rollen) erzeugen.

Dieser Artikel behandelt den Wechsel auf Voyager 1.

In den frühen Tagen der Mission flog Voyager 1 an Jupiter, Saturn und wichtigen Monden von jedem vorbei. Um genau vorbeizufliegen und die Instrumente des Raumfahrzeugs auf ein Sammelsurium von Zielen zu richten, verwendeten die Ingenieure „Flugbahnkorrekturmanöver“ oder TCM, Triebwerke, die in Größe und Funktionalität mit den Triebwerken zur Lageregelung identisch sind und sich auf der Rückseite des Raumfahrzeugs befinden Aber weil die letzte Planetenbegegnung von Voyager 1 Saturn war, musste das Voyager-Team die TCM-Triebwerke seit dem 8. November 1980 nicht mehr verwenden die kurzen Bursts, die notwendig sind, um das Raumfahrzeug zu orientieren.

Am Dienstag, den 28. November 2017, starteten Voyager-Ingenieure zum ersten Mal seit 37 Jahren die vier TCM-Triebwerke und testeten ihre Fähigkeit, das Raumschiff mit 10-Millisekunden-Impulsen auszurichten. ....

Und siehe da, am Mittwoch, dem 29. November, erfuhren sie, dass die TCM-Triebwerke perfekt funktionierten – und genauso gut wie die Triebwerke zur Lageregelung.

Sie wechseln also von den Triebwerken zur Lageregelung zu den TCM-Triebwerken .

Der Plan für die Zukunft ist, im Januar auf die TCM-Triebwerke umzusteigen. Um die Änderung vorzunehmen, muss die Voyager eine Heizung pro Triebwerk einschalten, was Strom benötigt – eine begrenzte Ressource für die alternde Mission. Wenn die Energie nicht mehr ausreicht, um die Heizungen zu betreiben, schaltet das Team wieder auf die Triebwerke zur Lageregelung um.

Der Triebwerkstest verlief so gut, dass das Team wahrscheinlich einen ähnlichen Test mit den TCM-Triebwerken für Voyager 2, dem Zwillingsraumschiff von Voyager 1, durchführen wird. Die derzeit für Voyager 2 verwendeten Triebwerke zur Lageregelung sind jedoch noch nicht so degradiert wie die von Voyager 1.

Was ist mit den Reservetriebwerken zur Lageregelung, fragen Sie? Sie waren bereits 2011 im Einsatz .

Voyager 1 und Voyager 2 sind jeweils mit sechs Sätzen oder Paaren von Triebwerken ausgestattet, um ihre Bewegung zu steuern. Dazu gehören drei Paare primärer Triebwerke und drei Backup- oder redundante Paare. Voyager 2 verwendet derzeit die zwei Paare von Backup-Triebwerken, die die Nick- und Gierbewegung des Raumfahrzeugs steuern. Das Umschalten auf das Backup-Triebwerkspaar, das die Rollbewegung steuert, ermöglicht es den Ingenieuren, die Heizung auszuschalten, die die Kraftstoffleitung zum primären Triebwerk warm hält. ...

Die an diesem Schalter beteiligten Triebwerke haben mehr als 318.000 Mal gezündet. Das Backup-Paar wurde nicht im Flug verwendet. Voyager 1 wechselte nach 353.000 Impulsen im Jahr 2004 zum Backup für dieselbe Komponente und verwendet jetzt alle drei Sätze seiner Backup-Triebwerke.

https://voyager.jpl.nasa.gov/news/details.php?article_id=98

Dies ist das Triebwerkslayout:

Sie können sehen, dass die Attitude Control-Triebwerke (in Rot angezeigt) in Zweiergruppen angeordnet sind. Dies sind Primär- und Backup-Triebwerke. Beschriftungen geben die Triebwerksrichtung an: +R und -R sind Rollen.

Die 4 blau markierten Triebwerke sind die Flugbahnsteuerungs-Triebwerke.

Y sind Gieren, P sind Nicken.

Jede Achse hat 2 Triebwerke, + und -, so dass 6 Triebwerke benötigt werden, um sich um jede der 3 Achsen zu drehen. Dies ist ein Zweig.

Quelle: ein Dokument mit dem Namen „ Voyager blueprint.gif “, der Titelblock identifiziert es als „Mariner Jupiter Saturn '77 Raumschiff mechanische Konfiguration 6“, JPL, datiert 1974. Ich kann mich nicht erinnern, wo ich das gefunden habe (ich vermute, es stammt aus dem space-modelers Yahoo-Gruppe). Zu groß zum Hochladen hier (13000 x 5000 px, 3,5 MB).