De enige radio-antenne op aarde die met de 43 jaar oude ruimtesonde kan communiceren, lag er maandenlang uit.

Missieoperators hebben onlangs voor het eerst sinds maart weer een reeks commando’s naar ruimtevaartuig Voyager 2 gestuurd. De afgelopen maanden was het vaartuig even op zichzelf aangewezen toen de radio-antenne op aarde offline was gehaald. Gedurende deze periode konden onderzoekers alleen gegevens van Voyager 2 ontvangen, maar niets versturen. Nu heeft NASA voor het eerst weer contact met de sonde gelegd. En de oproep blijkt in goede orde te zijn ontvangen.

Deep Space Station 43
Deep Space Station 43 is de enige schotel ter wereld die commando’s naar de verre Voyager 2 kan sturen; de sonde die al 43 jaar door ons zonnestelsel dwaalt. Het ruimtevaartuig bevindt zich zo ver naar het zuiden, dat het geen zicht meer heeft op radio-antennes die zich op het noordelijk halfrond van de aarde bevinden. DSS43 is dan ook de enige schotel die over een krachtige zender beschikt en de juiste frequentie uitzendt om commando’s naar het verre vaartuig te sturen. De radio-antenne bevindt zich in de Australische hoofdstad Canberra en maakt onderdeel uit van NASA’s Deep Space Network; een verzameling radio-antennes gelegen over de hele wereld die voornamelijk worden gebruikt om te communiceren met ruimtevaartuigen die voorbij de maan opereren.


Upgrade
Dat het contact tussen deze aardse radio-antenne en Voyager 2 even werd verbroken, had een goede reden. NASA had namelijk besloten om de zeventig meter brede radio-antenne wat te moderniseren. Eén van de radiozenders waar de antenne mee uitgerust is en die gebruikt wordt om met Voyager 2 te ‘praten’, is bijvoorbeeld al 47 jaar niet meer vervangen. En dus was dit onderdeel – samen met wat andere delen – aan vernieuwing toe. “Wat deze taak uniek maakt, is dat we op de hele antenne aan het werk zijn, van het voetstuk op de grond, tot de onderdelen in het midden van de schotel die boven de rand uitsteken,” zegt onderzoeker Brad Arnold van NASA. Naast de radiozender is ook de verwarmings- en koelapparatuur en andere elektronica geüpgraded, zodat het instrument weer op en top kan presteren.

Eerdere reparaties
Overigens is het niet voor het eerst dat de DSS43-antenne reparaties ondergaat. Toen de antenne in 1972 voor het eerst in gebruik werd genomen – vijf jaar vóór de lancering van Voyager 1 en Voyager 2 – was antenne 64 meter breed. Deze werd in 1987 uitgebreid tot 70 meter en onderging tegelijkertijd ook andere upgrades en verbeteringen. Ondanks dat het dus niet de eerste keer is dat het instrument onder handen wordt genomen, stellen de ingenieurs dat de huidige modernisatie één van de belangrijkste is die het instrument heeft ondergaan.

En dat is geen overbodige luxe. Voyager 2 – die al in 1977 werd gelanceerd – bevindt zich namelijk op een geweldig grote afstand van de aarde en raast op dit moment zelfs door de interstellaire ruimte. Een verschil in plasmadichtheid bevestigde een jaar geleden dat het ruimtevaartuig het rijk der sterren is binnengegaan. De sonde bevindt zich naar schatting op meer dan 18,8 miljard kilometer (!) van de aarde. En dus zijn er krachtige instrumenten nodig om goed met de sonde te kunnen blijven communiceren.

Test
Om te kijken of de reparaties aan de radio-antenne goed hadden uitgepakt, besloot NASA een reeks commando’s naar Voyager 2 te sturen. De onderzoekers konden opgelucht ademhalen. Want Voyager 2 stuurde een signaal terug en bevestigde dat het de ‘oproep’ had ontvangen en voerde de opgedragen commando’s zonder problemen uit. De onderzoekers zetten momenteel nog de laatste puntjes op de i. Maar de succesvolle oproep aan Voyager 2 is een goede indicatie dat de schotel in februari 2021 weer volop operationeel zal zijn. “Deze testoproep met Voyager 2 vertelt ons dat we prima op schema liggen met het werk dat we uitvoeren,” zegt Arnold.


Proactief
Dat de DSS43 maandenlang op inactief werd gesteld, was echter alles behalve een wenselijke situatie. “De DSS43-antenne is een zeer gespecialiseerd systeem,” vertelt onderzoeker Philip Baldwin. “Er zijn maar twee andere vergelijkbare antennes ter wereld. Dus dat we de antenne zo lang niet konden gebruiken, was alles behalve ideaal voor Voyager of de vele andere NASA-missies. Het bureau heeft echter de beslissing genomen om de upgrades uit te voeren om ervoor te zorgen dat we de antenne kunnen blijven gebruiken voor huidige én toekomstige missies. Voor een antenne die bijna vijftig jaar oud is, is het beter om proactief dan reactief te zijn.”

De reparaties komen dus niet alleen het contact met Voyager 2 ten goede. Ze kunnen ook essentieel zijn voor andere missies, waaronder de bemande Artemis-missies en de Mars Perseverance-rover, die naar verwachting op 18 februari 2021 op de rode planeet zal landen.

Meer over de Voyager-missie

Ruimtesonde Voyager 2 werd in 1977 gelanceerd, een paar weekjes eerder dan zijn broer Voyager 1. Beide sondes zijn nu al 40 jaar actief. Daarmee zijn het niet alleen de langst werkende ruimtesondes ooit, ze breken bovendien alle records als het gaat om de afstand die ze tot op heden hebben afgelegd. Zeker nu met zekerheid gesteld kan worden dat beide vaartuigen de interstellaire ruimte zijn binnengedrongen. Geen enkel ruimtevaartuig heeft het tot nu toe zo ver geschopt. En ze zullen nog wel even doorgaan. Beide sondes bewegen met een onvoorstelbare snelheid van zo’n 48.280 kilometer per uur voort, in een omgeving waar nog geen enkele door mensen gebouwde sonde ooit geweest is.