Разведчики внешних планет. Путешествие «Пионеров» и «Вояджеров» от Земли до Нептуна и далее (Лисов) - страница 217
Более жесткие ограничения на уход по трем осям обещали более точное наведение (а следовательно, продление связных возможностей) за счет повышенного расхода (и раннего исчерпания) гидразина, так что требовалась совместная оптимизация по топливу и по возможностям радиосистемы.
По оценке 1993 г., прием информации от двух «Вояджеров» со скоростью 160 бит/с на 34-метровую антенну типа HEF с приемником высокой эффективности был возможен до 2024 и 2029 гг. соответственно. В этой области «Вояджеры» имели перед «Пионерами» гигантское преимущество благодаря более мощному передатчику и использованию X-диапазона электромагнитного спектра. Потери на распространение сигнала в космосе, правда, увеличивались с квадратом частоты и при равной дальности были на 11,3 дБ больше. Но коэффициенты усиления обеих антенн – и передающей бортовой, и приемной наземной – также увеличивались с квадратом частоты, так что суммарный эффект был такой же, но со знаком «плюс». Собственно, во сколько раз была больше частота передатчика (8415–8420 против 2292 МГц), во столько же при прочих равных условиях увеличивалось и расстояние устойчивого приема!
Передача команд на борт КА являлась самым слабым ограничением. Даже в 1984 г., до всех работ по модернизации DSN в интересах «Вояджеров», считалось возможным управлять первым КА до 2023 г., а вторым до 2029 г. Сейчас такая проблема даже не рассматривается.
Потенциальную проблему со снижением видимой величины Солнца, которая рано или поздно должна была привести к потере его солнечными датчиками, сняли радикальным путем, задав таблицу параметров ориентации антенны на все годы вперед.
Главным ограничением для «Вояджеров», как и ранее для «Пионеров», было электропитание. Выходная мощность радиоизотопного генератора все время снижалась вследствие распада активного вещества (>238Pu) и деградации системы преобразования тепловой энергии в электрическую. Первый эффект можно было учесть точно, второй был плохо предсказуем, но не вызывало сомнений, что рано или поздно наступит момент, когда система электропитания более не сможет поддерживать работу служебных систем и пяти основных научных приборов для изучения полей, частиц и волн – LECP, CRS, PLS, PWS и MAG.
В начале межзвездного этапа полета считалось, что такой дефицит питания наступит в 2012–2013 гг., однако деградация преобразователей РИТЭГов шла медленнее, чем закладывалось в модель. В 1994 г. в качестве предельного срока назывался уже 2015 г., а с 1997 г. говорилось о продлении срока жизни КА до 2020 г., но при условии сокращения энергопотребления до 215 Вт вместо установленного ранее порога в 245 Вт и отключения части приборов начиная с 2018 г. на «Вояджере-1» и с 2016 г. на «Вояджере-2». В 2009 г. оценки пересмотрели еще раз и решили, что отключения приборов не потребуется до 2020 г., а после этого с неполным комплектом удастся протянуть примерно до 2025–2026 гг., хотя ценность научных данных, разумеется, упадет.