Les équipages effectuent des mises à niveau et des réparations critiques de l'antenne radio de 70 mètres de large (230 pieds de large) de la station spatiale profonde 43 à Canberra, Australie. Dans ce clip, l'un des cônes d'alimentation blancs de l'antenne (qui abritent des parties des récepteurs d'antenne) est déplacé par une grue. Crédit :CSIRO
Le 29 octobre, les opérateurs de mission ont envoyé une série de commandes au vaisseau spatial Voyager 2 de la NASA pour la première fois depuis la mi-mars. Le vaisseau spatial volait en solo tandis que l'antenne radio de 70 mètres de large (230 pieds de large) utilisée pour lui parler était hors ligne pour des réparations et des mises à niveau. Voyager 2 a renvoyé un signal confirmant qu'il avait reçu "l'appel" et exécuté les commandes sans problème.
L'appel à Voyager 2 était un test du nouveau matériel récemment installé sur la Deep Space Station 43, le seul plat au monde qui peut envoyer des commandes à Voyager 2. Situé à Canberra, Australie, il fait partie du Deep Space Network (DSN) de la NASA, une collection d'antennes radio à travers le monde utilisées principalement pour communiquer avec les engins spatiaux opérant au-delà de la lune. Depuis que le plat s'est déconnecté, les opérateurs de mission ont pu recevoir des mises à jour sur la santé et des données scientifiques de Voyager 2, mais ils n'ont pas été en mesure d'envoyer des commandes à la sonde lointaine, qui a voyagé à des milliards de kilomètres de la Terre depuis son lancement en 1977.
Parmi les mises à niveau vers DSS43, comme le plat est connu, sont deux nouveaux émetteurs radio. L'un d'eux, qui est utilisé pour parler avec Voyager 2, n'a pas été remplacé depuis plus de 47 ans. Les ingénieurs ont également amélioré les équipements de chauffage et de refroidissement, équipement d'alimentation électrique, et d'autres appareils électroniques nécessaires pour faire fonctionner les nouveaux émetteurs.
L'appel réussi à Voyager 2 n'est qu'une indication que la parabole sera de nouveau en ligne en février 2021.
"Ce qui rend cette tâche unique, c'est que nous travaillons à tous les niveaux de l'antenne, du socle au niveau du sol jusqu'aux cônes d'alimentation au centre de la parabole qui s'étendent au-dessus du rebord, " a déclaré Brad Arnold, le chef de projet DSN au Jet Propulsion Lab de la NASA en Californie du Sud. "Cette communication test avec Voyager 2 nous indique clairement que les choses sont sur la bonne voie avec le travail que nous faisons."
Réseau mondial
Le Deep Space Network se compose d'installations d'antennes radio réparties également autour du globe à Canberra; Pierre en or, Californie; et madrilène, Espagne. Le positionnement des trois installations garantit que presque tous les engins spatiaux ayant une ligne de vue vers la Terre peuvent communiquer avec au moins l'une des installations à tout moment.
Voyager 2 est la rare exception. Afin de faire un survol rapproché de la lune de Neptune Triton en 1989, la sonde a survolé le pôle nord de la planète. Cette trajectoire l'a dévié vers le sud par rapport au plan des planètes, et depuis, il va dans cette direction. Maintenant à plus de 11,6 milliards de miles (18,8 milliards de kilomètres) de la Terre, le vaisseau spatial est si loin au sud qu'il n'a pas de ligne de vue avec des antennes radio dans l'hémisphère nord.
DSS43 est la seule antenne parabolique de l'hémisphère sud qui possède un émetteur suffisamment puissant et qui diffuse la bonne fréquence pour envoyer des commandes au vaisseau spatial distant. Le jumeau le plus rapide de Voyager 2, Voyageur 1, a pris un chemin différent après Saturne et peut communiquer via les antennes des deux installations DSN dans l'hémisphère nord. Les antennes doivent transmettre des commandes aux deux Voyagers dans une gamme de fréquences radio appelée bande S, et les données de liaison descendante des antennes de l'engin spatial dans une plage appelée bande X.
Alors que les opérateurs de mission n'ont pas été en mesure de commander Voyager 2 depuis la mise hors ligne de DSS43, les trois antennes radio de 34 mètres de large (111 pieds de large) de l'installation de Canberra peuvent être utilisées ensemble pour capturer les signaux que Voyager 2 envoie à la Terre. La sonde renvoie des données scientifiques de l'espace interstellaire, ou la région en dehors de l'héliosphère de notre Soleil - la bulle protectrice de particules et de champs magnétiques créés par le Soleil qui entoure les planètes et la ceinture de Kuiper (la collection de petits, corps glacés au-delà de l'orbite de Neptune).
DSS43 a commencé à fonctionner en 1972 (cinq ans avant le lancement de Voyager 2 et Voyager 1) et ne mesurait que 64 mètres (210 pieds) de large à l'époque. Il a été agrandi à 70 mètres (230 pieds) en 1987 et a reçu diverses améliorations et réparations depuis lors. Mais les ingénieurs qui supervisent les travaux en cours affirment qu'il s'agit de l'une des transformations les plus importantes que le plat ait reçues et la plus longue qu'il ait été hors ligne depuis plus de 30 ans.
"L'antenne DSS43 est un système hautement spécialisé; il n'y a que deux autres antennes similaires dans le monde, donc avoir l'antenne en panne pendant un an n'est pas une situation idéale pour Voyager ou pour de nombreuses autres missions de la NASA, " a déclaré Philip Baldwin, directeur des opérations du programme de communications et de navigation spatiales (SCaN) de la NASA. « L'agence a pris la décision de procéder à ces mises à niveau pour s'assurer que l'antenne puisse continuer à être utilisée pour les missions actuelles et futures. Pour une antenne qui a presque 50 ans, il vaut mieux être proactif que réactif avec la maintenance critique."
Les réparations profiteront à d'autres missions, dont le rover Mars Persévérance, qui atterrira sur la planète rouge le 18 février 2021. Le réseau jouera également un rôle essentiel dans les efforts d'exploration de la Lune à Mars, assurer le soutien de la communication et de la navigation pour les missions précurseurs lunaires et martiennes et les missions Artemis avec équipage.