وویجر ۱ در سال ۲۰۱۲ به مرز فضای میان‌ستاره‌ای رسید، در حالی که وویجر ۲ در سال ۲۰۱۸ به این مرز دست یافت. هر دو فضاپیما از حباب محافظ موسوم به هلیوسفر عبور کردند؛ نخستین فضاپیماهایی که وارد فضای میان‌ستاره‌ای شدند و اکنون نزدیک به ۴۸ سال است که در این قلمرو ناشناخته به کاوش مشغول‌اند. اما هر چیز خوبی پایانی دارد، و این مأموریت نمادین نیز به‌تدریج رو به افول می‌رود.
وویجرها از گرمای تولیدشده توسط فروپاشی پلوتونیوم برای تأمین برق استفاده می‌کنند. هر سال حدود ۴ وات از توان خروجی این فضاپیماهای سالخورده کاسته می‌شود. برای حفظ انرژی باقی‌مانده، تیم مأموریت مجبور شده سامانه‌هایی را که دیگر ضروری نیستند، از جمله چند ابزار علمی، خاموش کند. هر فضاپیما در آغاز با ۱۰ ابزار علمی تجهیز شده بود، اما اکنون تنها سه ابزار در هر یک باقی مانده است. دو فضاپیما تنها به اندازه‌ای انرژی دارند که بتوانند حدود یک سال دیگر کار کنند، پیش از آن‌که مهندسان مجبور شوند دو ابزار دیگر را نیز خاموش کنند.
تیم وویجر – که برخی از اعضایش از ابتدای مأموریت تاکنون در آن حضور دارند – ناچارند این تصمیمات دشوار را بگیرند تا مأموریت را زنده نگه دارند، و همزمان راه‌حل‌های خلاقانه‌ای برای رفع اشکالات خطرناکی بیابند که عملکرد فضاپیماها را در شرایط سخت فضای میان‌ستاره‌ای تهدید می‌کند.
لیندا اسپیلکر، دانشمند پروژه مأموریت وویجر، در گفت‌وگویی با گیزمودو از چالش‌های اداره‌ی این فضاپیماهای قدیمی و نیز از انتقال دانش وویجرها به نسل جدید دانشمندان و مهندسانی سخن گفت که به این مأموریت پیوسته‌اند.
پسانت ربی، گیزمودو: چه مدت است که روی مأموریت وویجر کار می‌کنید؟
اسپیلکر: من از سال ۱۹۷۷ روی وویجر کار می‌کنم؛ این اولین شغلم بعد از دانشگاه بود. بین مأموریت تمدیدشده وایکینگ و مأموریت وویجر باید یکی را انتخاب می‌کردم. طبیعتاً آن زمان چیزی درباره وویجر نشنیده بودم، پس پرسیدم: وویجر کجا می‌رود؟ گفتند: مشتری و زحل و بعد اگر همه‌چیز خوب پیش برود، به اورانوس و نپتون با وویجر ۲. و من گفتم: وای خدای من—یادم هست در کلاس سوم ابتدایی، یک تلسکوپ کوچک داشتم که با آن به ماه، مشتری، و زحل نگاه می‌کردم و دنبال قمرهای کوچک مشتری یا حلقه‌های زحل می‌گشتم. پس وقتی شنیدم که ممکن است بتوانم به این دنیاها که فقط نقاط کوچکی در تلسکوپم بودند نزدیک شوم، گفتم: «من رو حساب کن!»
گیزمودو: این مأموریت در طول این سال‌ها چگونه تغییر کرده است؟
اسپیلکر: تعداد افرادی که اکنون روی وویجر کار می‌کنند خیلی کمتر از دوران اولیه مأموریت در منظومه شمسی است. ما بسیاری از ابزارها را خاموش کرده‌ایم. آن زمان تیم‌های بزرگی داشتیم برای ابزارهای تصویربرداری، دوربین‌ها، طیف‌سنج‌ها و... که روی بومی در انتهای فضاپیما نصب بودند. با خاموش شدن این ابزارها، مأموریت هم کوچک‌تر شد.
بعد از عبور از نپتون، واقعاً این ذهنیت وجود داشت که وویجر شاید فقط چند سال دیگر دوام بیاورد، بنابراین تیم کوچکی باقی ماند، و در واقع همه‌چیز را جمع‌وجور کردند و وویجر را در حالتی قرار دادند که بتواند بلندمدت کار کند. بسیاری از مهندسان و دانشمندان از پروژه جدا شدند و تنها یک تیم عملیاتی بسیار کوچک باقی ماند که آن را "مأموریت میان‌ستاره‌ای وویجر" می‌نامیم.
چالش این بود که آیا می‌توانیم به هلیوپاز برسیم؟ اصلاً نمی‌دانستیم کجاست یا چقدر دور است. وقتی به نپتون رسیدیم، فکر کردیم شاید فقط ۱۰ واحد نجومی دیگر باشد، کمی جلوتر. و هر بار که جلوتر می‌رفتیم، مدل‌سازها برمی‌گشتند، سرشان را می‌خاراندند و می‌گفتند: «ممکنه یه کم دورتَر باشه» و این روند ادامه داشت تا اینکه سرانجام، وویجر ۱ در سال ۲۰۱۲ از هلیوپاز عبور کرد. وقتی فکر کنید، این ۲۱ سال پس از آغاز مأموریت بود. و شش سال بعد، وویجر ۲ هم عبور کرد. از آن زمان تاکنون، این فضاپیماها در فضای میان‌ستاره‌ای در حال حرکت‌اند و اندازه‌گیری‌های منحصربه‌فردی درباره ذرات فضای میان‌ستاره‌ای، میزان پرتوهای کیهانی، و میدان مغناطیسی انجام می‌دهند. اساساً، عبور از آن مرز به معنای ورود به قلمرویی کاملاً نو در فضای میان‌ستاره‌ای است.
گیزمودو: آیا خاموش کردن ابزارهای وویجر تصمیمی احساسی است؟
اسپیلکر: با مسئول ابزار پرتوهای کیهانی صحبت می‌کردم و گفتم: «واو، خاموش شدن این ابزار باید واقعاً برایت سخت باشه.» او در اوایل دهه ۱۹۷۰ در ساخت این ابزار کمک کرده بود. ابزاری که بیش از ۵۰ سال به تو داده می‌فرستاده، بخشی از زندگی‌ات بوده. و او گفت که بله، برای تمام تیم سخت است. انگار دوست خیلی صمیمی‌ات یا کسی که سال‌ها کنارت بوده، ناگهان ساکت می‌شود.
در عین حال، افتخار و غرور هم وجود دارد—اینکه تو بخشی از این پروژه بودی، و ابزار تو این‌همه داده باارزش جمع‌آوری کرده. پس ترکیبی از احساسات است.
گیزمودو: چالش‌های کار با مأموریتی به این قدمت چیست؟
اسپیلکر: این فضاپیما در دهه ۱۹۷۰ ساخته شده، و طبیعتاً تکنولوژی آن زمان را دارد. حافظه کامپیوتری بسیار کمی داشتیم، پس باید خیلی با دقت برنامه‌ریزی می‌کردیم و حساب می‌کردیم با این مقدار کم حافظه چه کارهایی می‌توان انجام داد.
گیزمودو: درباره زبان برنامه‌نویسی‌ای که فضاپیما استفاده می‌کند، چه می‌توانید بگویید؟
اسپیلکر: آن‌ها از چیزی استفاده می‌کنند که زبان ماشین نام دارد، و فکر می‌کنم این زبانی منحصربه‌فرد برای برنامه‌ی وویجر است. سه رایانه‌ی مختلف در وویجر وجود دارد: یکی برای کنترل وضعیت و موقعیت (attitude control)، یکی برای فرمان‌ها، و یکی برای پردازش داده‌ها و ارسالشان به زمین.
بنابراین باید این حافظه‌های بسیار کوچک را با زبان ماشینی که دیگر کسی واقعاً از آن استفاده نمی‌کند، پیکربندی کنیم. ما برخی متخصصان قدیمی را برگرداندیم تا در حل مشکلاتی که روی فضاپیما پیش آمده کمک کنند، یا مهندسان جدیدی که مجبور شدند زبان ماشین را یاد بگیرند. در یکی از رایانه‌ها، یک چیپ دچار مشکل شد، بنابراین باید آن را دوباره برنامه‌ریزی می‌کردیم. چند کارشناس آوردیم و واقعاً لذت بردند؛ دنبال سرنخ می‌گشتند و سعی می‌کردند مشکل را پیدا کنند. مثل یک داستان کارآگاهی بود. آن‌ها بالاخره فهمیدند مشکل کجاست، و جواب داد.
در وویجر معمولاً این‌طور است: همه‌چیز خوب پیش می‌رود، بعد ناگهان مشکلی پیش می‌آید. در این مورد، یک‌دفعه داده‌ها که هر روز می‌رسیدند، تبدیل به فقط یک سیگنال ساده شدند که می‌گفت فضاپیما هنوز آن‌جاست.
مثالی که می‌توان زد این است: قبلاً انگار هر روز از وویجر نامه‌ای دریافت می‌کردی و می‌خواندی ببینی چه خبر است. حالا همان نامه را باز می‌کنی، ولی سفید است؛ هیچ اطلاعاتی برنمی‌گردد. تصور کن کامپیوترت خراب شود و صفحه‌اش سیاه بماند.
ما داشتیم فرمان می‌فرستادیم و سعی می‌کردیم بفهمیم چه شده، تا اینکه در نهایت چیزی به نام «خواندن حافظه» (memory readout) دریافت کردیم و فهمیدیم یک چیپ سوخته است. می‌دانستیم کدام بخش از برنامه‌ها روی آن چیپ بوده، و بعد باید آن کدها را جا به جا می‌کردیم و فضای خالی‌ای در بقیه‌ی حافظه پیدا می‌کردیم تا دوباره برنامه‌اش کنیم. اما برای این کار، خب، از کجا باید شروع کرد؟ در دهه ۷۰ ما رایانه‌هایی مثل الان نداشتیم. خیلی از اطلاعات وویجر در قالب یادداشت‌ها و گزارش‌های قدیمی است که بعضی‌هایشان به‌صورت فایل PDF اسکن شده‌اند. باید واقعاً به نوعی جستجو می‌پرداختیم تا بفهمیم کدام اسناد به درد می‌خورند. برخی از مهندسان نقشه بزرگی از رایانه‌ی فضاپیما را روی دیوار زده بودند، با مسیرهایی که باید بررسی می‌شد، و روی آن پر از برچسب‌های یادداشت چسبانده بودند تا مرحله به مرحله پیش بروند.
ما ترکیبی از بازنشسته‌هایی که کاملاً این سیستم‌ها را می‌شناختند (مثل یکی که سیستم پردازش داده‌های پروازی را طراحی کرده بود) و متخصصان موضوعی را جمع کردیم، آن‌ها را بهروز کردیم و با تیم وویجر مشغول به کار شدند. در همین حین، دانشمندان با صبوری منتظر بازگشت داده‌ها بودند.
گیزمودو: اشاره کردید که تیم با گذر زمان کوچک‌تر شده. آیا اساساً همان افراد قدیمی هستند که از اول در تیم بودند، یا افراد جدیدی هم اضافه شده‌اند؟
اسپیلکر: همان‌طور که می‌توان تصور کرد، بیشتر اعضای فعلی تیم جدید هستند. فقط تعداد کمی از کسانی که در دهه ۷۰ در ساخت ابزارها نقش داشتند، هنوز باقی مانده‌اند. تعداد اندکی از دانشمندانی که از آغاز در پروژه بودند، هنوز هم حضور دارند.
درواقع، ما برخی از بازنشستگان را دوباره برگرداندیم—افرادی که در آن زمان در ساخت و کدنویسی وویجر نقش داشتند—و حالا به‌صورت پاره‌وقت کار می‌کنند. بازنشسته‌ها خیلی خوشحالند که دوباره به پروژه برگشتند. البته افراد جوان زیادی هم به تیم پیوسته‌اند که تجربه‌های جدیدی را با خود آورده‌اند، و ما در حال آموزش چند نفر از آن‌ها هستیم تا بتوانند در نقش‌های کلیدی مأموریت فعالیت کنند.
در بخش علمی، ما گروهی از محققان مهمان داریم—مدل‌سازها و نظریه‌پردازها—که با تیم‌های علمی وویجر کار می‌کنند تا دانش را به نسل بعدی منتقل کنند؛ به عبارت دیگر، نوعی مربی‌گری برای کسانی که ممکن است در آینده با داده‌های وویجر کار کنند.
گیزمودو: به‌عنوان یک دانشمند، مهم‌ترین چیزهایی که از مأموریت وویجر یاد گرفته‌اید، چه بوده؟
اسپیلکر: وویجر مانند نان‌خرده‌هایی بود که مسیر را برای مأموریت‌های آینده هموار کرد. یکی از اهداف وویجر این بود که بتوانیم سطح قمر زحل، تایتان، را ببینیم. نمی‌دانستیم آیا سطح آن دریاچه یا اقیانوس مایع دارد یا نه، یا اصلاً سطحش چگونه است. در عبور نزدیک وویجر از کنار تایتان، فهمیدیم که هیچ‌یک از ابزارها یا فیلترهای دوربین نمی‌توانند از مه غلیظ آن عبور کنند. همه‌چیز مثل یک روز بد در یک شهر آلوده به نظر می‌رسید.
در واقع، همین کشف (یا به‌عبارت بهتر، عدم کشف) سطح تایتان توسط وویجر، موجب شد که مأموریت کاسینی طراحی شود. بعد از عبور وویجر، ناسا و آژانس فضایی اروپا با هم گفتند: «ما باید برگردیم.»
من این شانس را داشتم که روی کاسینی کار کنم. خیلی زود وارد پروژه شدم و در طراحی مفهومی مأموریت کمک کردم. حدود ۳۰ سال روی کاسینی کار کردم، تا اینکه مأموریت در سال ۲۰۱۷ به پایان رسید. آن زمان فکر می‌کردم بازنشسته شوم، اما بعد فرصتی پیش آمد که دوباره به وویجر برگردم و با ادوارد استون (که از ۱۹۷۲ تا ۲۰۲۲ دانشمند ارشد پروژه وویجر بود) و تیم علمی کار کنم—یعنی بازگشت به جایی که همه‌چیز برای من شروع شد.
رفتم خانه و به همسرم گفتم: «فکر نکنم بازنشسته بشم!»
گیزمودو: حالا که مأموریت به پایان خود نزدیک می‌شود، چه احساسی دارید؟
اسپیلکر: امیدواریم بتوانیم یکی یا هر دو فضاپیما را تا پنجاهمین سالگرد وویجر برسانیم، که در سال ۲۰۲۷ خواهد بود. هرچه بیشتر به پایان مأموریت نزدیک می‌شویم، برای من شخصاً این احساس شبیه به بستن دفتر دوران کاری‌ام است—چون احتمالاً وقتی مأموریت وویجر تمام شود، من هم بازنشسته خواهم شد. واقعاً، واقعاً خوشحالم که بخشی از این مأموریت بودم.
گیزمودو: همیشه بحث‌هایی درباره‌ی اینکه آیا باید یک کاوشگر میان‌ستاره‌ای دیگر پرتاب کنیم یا نه وجود دارد. نظر شما در این‌باره چیست؟
اسپیلکر: فکر می‌کنم ایده‌ی فوق‌العاده‌ای است، حتی می‌توانیم از وویجر هم فراتر برویم.
ما می‌دانیم بیشتر موادی که در فضای بین‌ستاره‌ای وجود دارد، از انفجارهای ابرنواختری می‌آید. این انفجارها حباب‌هایی در فضا ایجاد می‌کنند که با مواد ناشی از ستاره‌ی منفجرشده پر شده‌اند. زمین و بقیه‌ی سیارات درون این حبابی به نام هلیوپاز (مرز بیرونی حبابی که منظومه شمسی را در بر گرفته) قرار دارند. اما حباب‌های دیگری هم وجود دارند.
می‌توان تصور کرد که هر بار یک ابرنواختر رخ می‌دهد، یک حباب جدید ایجاد می‌شود، و این حباب‌ها در فضا پراکنده‌اند. حالا باید چقدر دور شویم تا به یک حباب دیگر برسیم؟ و هرچه بیشتر از خورشید فاصله بگیریم، فضا چگونه خواهد بود؟ یکی از سوالات مأموریت وویجر همین بود: تأثیر خورشید تا کجای فضای میان‌ستاره‌ای ادامه دارد؟
ما هنوز داریم روی مفهومی از یک کاوشگر میان‌ستاره‌ای کار می‌کنیم که خیلی، خیلی دورتر از وویجر برود. شما دارید درباره‌ی مأموریتی بین‌نسلی صحبت می‌کنید.
گیزمودو: آیا فکر می‌کنید باید تا حالا چنین مأموریتی را آغاز می‌کردیم؟
اسپیلکر: مکان‌های جالب زیادی برای رفتن وجود دارد. قبل از وویجر، اصلاً نمی‌دانستیم هلیوپاز چیست. بعد از اینکه مزه‌ای از فضای میان‌ستاره‌ای چشیدیم، حالا دوست داریم دوباره به آنجا برویم.
مثل این است که به جاهای زیادی سفر می‌کنی، به سوالات زیادی پاسخ می‌دهی و اکتشافات شگفت‌انگیزی می‌کنی، اما در عوض، فهرستی از سوالات جدید برایت باقی می‌ماند که از آنچه پاسخ دادی، خیلی طولانی‌تر است.
گیزمودو: آیا نگران هستید که تحت شرایط فعلی ناسا، دیگر نتوانیم مأموریتی مانند وویجر را تکرار کنیم؟
اسپیلکر: ما وارد عصری جدید و جالب شده‌ایم. حالا صنعت خصوصی می‌خواهد نقش بیشتری در سفرهای فضایی ایفا کند. از یک نظر، این موشک‌های بزرگ‌تر می‌توانند مأموریتی به اورانوس یا نپتون را در زمان بسیار کوتاه‌تری ممکن کنند.
من نشانه‌هایی از امید می‌بینم، اما همیشه وقتی پای بودجه و اولویت‌های دیگر در میان است، کار سخت می‌شود. اما اگر از زمانی که من در آزمایشگاه پیشرانش جت ناسا شروع به کار کردم تا امروز نگاه کنیم، تعداد مأموریت‌هایی که در فضا فعال هستند—چه مأموریت‌های سیاره‌ای، چه مأموریت‌هایی برای مطالعه خورشیدمان—خیلی بیشتر شده‌اند. نوعی شکوفایی در مأموریت‌های علمی و درک ما از جایگاهمان در کیهان اتفاق افتاده است.
بنابراین من امیدوارم. همیشه دوران‌های سختی وجود دارد، ما قبلاً هم از دوران‌های دشوار عبور کرده‌ایم، و فکر می‌کنم از این یکی هم خواهیم گذشت.