Запущенный в 1977 году космический зонд «Вояджер-2» находится на расстоянии более 20 миллиардов километров от Земли и использует пять научных приборов для изучения межзвездного пространства. Чтобы помочь этим приборам продолжать работать, несмотря на сокращающийся запас энергии, старый космический аппарат начал использовать небольшой резервный бак питания, который хранился в качестве защитного механизма. Благодаря этому выбору срок службы зондов будет продлен еще на два года и позволит отложить отключение одного из научных инструментов до 2026 года, что первоначально было запланировано на этот год.
Вояджер-2 и его близнец Вояджер-1 — единственные космические аппараты, работающие за пределами гелиосферы, защитного пузыря из частиц и магнитных полей, создаваемых Солнцем. Зонды помогают ученым ответить на вопросы о форме гелиосферы и ее роли в защите Земли от энергичных частиц и других видов излучения в межзвездной среде.
Оба зонда «Вояджер» питаются от радиоизотопных термоэлектрических генераторов (РТГ), которые преобразуют тепло распадающегося плутония в электричество. Непрерывный процесс распада приводит к тому, что с каждым годом генератор вырабатывает все меньше и меньше энергии. До сих пор снижение мощности не повлияло на научные результаты миссии, но чтобы компенсировать потери, инженеры отключили обогреватели и другие системы, не являющиеся необходимыми для космического корабля.
Поскольку возможности «Вояджера-2» на данный момент исчерпаны, следующей в списке систем, подлежащих отключению, должен был стать один из пяти научных приборов аппарата. В отличие от этого, на «Вояджере-1» используется на один научный прибор меньше, чем на его близнеце, поскольку один прибор вышел из строя в начале миссии.
В поисках способа избежать отключения одного из научных приборов «Вояджера-2» команда внимательно изучила механизм безопасности, предназначенный для защиты приборов в случае, если напряжение космического аппарата, то есть поток электроэнергии, может значительно измениться. Поскольку колебания напряжения могут повредить приборы, зонды «Вояджера» оснащены регулятором напряжения, который активирует резервную схему на случай возникновения такой ситуации.
Таким образом, схема может получить доступ к небольшому количеству энергии из РТГ, зарезервированной для этой цели. Но вместо того, чтобы резервировать эту энергию, «Вояджер» теперь будет использовать ее для поддержания работы научных приборов.
Хотя напряжение на космическом корабле не будет регулироваться идеально, после более чем 45 лет полета электрические системы обоих зондов остаются стабильными, что сводит к минимуму необходимость в страховочной сети. Инженерная команда также может контролировать напряжение и реагировать в случае серьезных колебаний. Если этот новый подход хорошо зарекомендует себя на «Вояджере-2», команда сможет применить его и на «Вояджере-1».
Изначально планировалось, что миссия «Вояджера» продлится всего четыре года и оба зонда пролетят мимо Сатурна и Юпитера. NASA продлило миссию, чтобы «Вояджер-2» смог посетить Нептун и Уран, и до сих пор это единственный космический аппарат, который когда-либо встречался с двумя ледяными гигантами. В 1990 году NASA снова продлило миссию, на этот раз с целью отправки зондов за пределы гелиосферы. Вояджер-1 достиг этой границы в 2012 году, а Вояджер-2 (двигавшийся медленнее и в другом направлении) достиг ее в 2018 году.