Voyager 2 se ozývá už téměř 50 let. Stejně překvapit umí snad jen červená ETA po babičce

Voyager 2 odstartoval 20. srpna 1977. Jeho úkolem bylo prozkoumat vnější planety Sluneční soustavy. Nakonec se stal jedinou sondou, která navštívila Jupiter, Saturn, Uran i Neptun. V listopadu 2018 překročil heliopauzu, hranici oblasti ovládané slunečním větrem, a vstoupil do mezihvězdného prostoru. Dnes se nachází přibližně 21,4 miliardy kilometrů od Země a stále posílá vědecká data. To je pozoruhodný výkon na zařízení, které vznikalo v první polovině sedmdesátých let.

Největším nepřítelem mise už dávno nejsou technické závady, ale energie. Voyager 2 nemá solární panely. Elektřinu vyrábějí tři radioizotopové termoelektrické generátory, které přeměňují teplo vznikající při rozpadu plutonia-238 na elektrickou energii. Výkon těchto zdrojů ale postupně klesá a NASA uvádí, že každá ze sond ztrácí přibližně čtyři watty výkonu ročně. To nezní dramaticky, dokud si neuvědomíme, že tento proces probíhá téměř půl století.

Právě proto letos inženýři z Jet Propulsion Laboratory provedli operaci nazvanou Big Bang. Název zní velkolepě, ale ve skutečnosti šlo o velmi pečlivé energetické účetnictví. Některé systémy byly vypnuty, jiné nahrazeny úspornějšími alternativami a současně bylo nutné zajistit, aby klíčové části sondy zůstaly dostatečně zahřáté. V mezihvězdném prostoru totiž není problém jen elektřinu vyrobit, ale také udržet elektroniku při teplotách vhodných pro provoz.

NASA oznámila, že díky této úpravě zůstanou v provozu všechny tři zbývající vědecké přístroje minimálně o další rok. Bez zásahu by bylo nutné jeden z nich vypnout ještě před koncem roku 2026. Celá operace navíc probíhala na dálku ve vzdálenosti, odkud signál letí k sondě téměř dvacet hodin. Jakákoli chyba by se projevila až s obrovským časovým odstupem.

Když se mluví o mimořádné životnosti Voyageru, často se objevuje představa, že v sedmdesátých letech se zkrátka vyráběly kvalitnější věci. Asi jako právě ty nejrůznější šlehače a mixéry, které se stále ještě v tisících kuchyní rozrdčí a dělají, co mají. I když ta asociace je pochopitelná, skutečnost je trochu složitější.

Voyager nepřežil téměř padesát let díky jednomu zázračnému materiálu nebo geniální součástce. Dlouhá životnost byla výsledkem způsobu, jakým NASA k návrhu přistupovala. Kosmická sonda je zařízení, které po startu nikdo neopraví. Pokud se něco pokazí, většinou neexistuje druhá šance.

Proto NASA věnovala mimořádnou pozornost součástkám, použitým materiálům i výrobním procesům. Existovaly specializované programy zaměřené právě na hodnocení spolehlivosti komponent pro kosmické mise. Nešlo jen o to, zda součástka funguje při testu. Důležité bylo, jak se bude chovat po letech vystavení vakuu, kosmickému záření, vibracím při startu nebo opakovaným teplotním změnám. Výběr komponent nebyl otázkou ceny, ale ověřené spolehlivosti.

To je mimochodem jedna z nejméně viditelných, ale nejdůležitějších částí kosmického inženýrství. Veřejnost obvykle vidí raketu nebo fotografie planet. Mnohem méně pozornosti se věnuje tomu, jak dlouho trvalo vybrat správnou slitinu, izolaci, elektronickou součástku nebo výrobní postup. Když například zkušenosti z předchozích sond ukázaly, že radiační prostředí u Jupiteru může být mnohem tvrdší, než se čekalo, inženýři u Voyageru znovu sáhli po radiačně odolnějších součástkách a přidali stínění.

Historik JPL Peter J. Westwick uvádí, že během vývoje Voyageru vzniklo 3 500 hlášení problémů a možných poruch, z nichž každé muselo být vyhodnoceno a vyřešeno. To dobře ukazuje, že dlouhá životnost Voyageru není příběhem jednoduchého stroje, který měl štěstí. Je to příběh konstrukčního týmu, který se systematicky snažil najít co nejvíc možných budoucích selhání ještě před startem.

Při startu nesl Voyager 2 deset vědeckých experimentů. Většina z nich byla určena hlavně pro průlety kolem planet a svůj úkol splnila už během osmdesátých let. Další přístroje byly postupně vypínány kvůli úspoře energie.

Dnes pracují pouze tři systémy: magnetometr měřící magnetická pole, přístroj pro sledování kosmického záření a systém zachycující plazmové vlny. Právě díky nim získávají vědci informace o prostředí za hranicí heliosféry, tedy oblasti, kde už přestává dominovat vliv našeho Slunce. Voyagery jsou dodnes jediné dvě sondy, které posílají vědecká data z mezihvězdného prostoru.

Vedle všech technických detailů má Voyager ještě jednu zvláštnost. Na jeho boku je připevněna slavná Golden Record, pozlacená měděná deska, kterou připravil tým vedený Carlem Saganem. Obsahuje 115 obrázků, hudbu z různých kultur, zvuky Země a pozdravy v 55 jazycích. Autoři ji chápali jako jakousi časovou kapsli lidstva pro případ, že by na sondu někdy v budoucnosti narazila jiná inteligentní civilizace.

Mezi nahranými jazyky je i čeština a její příběh je překvapivě obyčejný. Český pozdrav namluvil fyzik Václav Otakar Kostroun, který tehdy působil na Cornellově univerzitě v americkém státě New York. Jak později vzpomínal, jedno odpoledne mu zavolala známá Elizabeth Bilsonová, původem z Maďarska. Věděla, že Kostroun po emigraci z Československa nezapomněl rodný jazyk, a požádala ho, aby okamžitě přišel pomoci s projektem Voyager.

Když dorazil, dozvěděl se, že tým kolem Lindy Saganové právě nahrává pozdravy pro zlatou desku. Na vymyšlení české věty měl podle svých vzpomínek jen několik minut. Nakonec zvolil jednoduché sdělení:

„Milí přátelé, přejeme vám vše nejlepší.“

Samotné nahrávání trvalo jen chvíli. Zajímavější byla podle Kostrouna následná debata o výběru jazyků. Linda Saganová mu prý vyprávěla, že původně hledali rodilé mluvčí i přes organizace typu OSN, ale mnozí chtěli místo krátkého pozdravu pronášet dlouhé projevy. To byl problém, protože prostor na desce byl omezený.

Kostroun v jednom rozhovoru poznamenal, že čtyřicet let letu vesmírem není vlastně nic. Více ho fascinovala představa, že Voyager bude pokračovat v cestě ještě desítky tisíc let a jeho hlas bude součástí této cesty. Je to zvláštní představa: česká věta nahraná během několika minut na univerzitní půdě dnes míří dál od Země než jakýkoli jiný lidský výtvor.

Voyager 2 už dávno nepořizuje spektakulární snímky planet. Jeho největší hodnota dnes spočívá v tom, že stále měří prostředí, kam se žádná jiná aktivní sonda nedostala. Současně představuje unikátní lekci z oboru, o kterém se často příliš nemluví: spolehlivostního inženýrství.

Když se dnes díváme na sondu vzdálenou přes dvacet miliard kilometrů, je snadné obdivovat rakety, vědecké přístroje nebo odvážnou vizi celé mise. Neméně důležitou roli ale sehrály zdánlivě nudné věci, jako jsou testovací procedury, výběr materiálů, kontrola kvality nebo hledání potenciálních poruch ještě před startem.

A právě v tom mi Voyager občas připomene starý šlehač. Ne proto, že by vznikly stejným způsobem. Ale protože oba ukazují, že dlouhá životnost čehokoliv, co člověk vytvořil obvykle není náhoda. Bývá výsledkem rozhodnutí, která udělal někdo dávno předtím, než zařízení vůbec začalo sloužit.