Un service après lancement |
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II ne faut pas s'étonner que certains système embarqués soient tombés en panne : les sondes Voyager ont déjà fonctionné bien plus qu'il n'était initialement prévu. Chaque fois qu'une panne survient, l'établissement du diagnostic, la correction ou la réparation ou, au pire, la recherche d'une solution de rechange, constituent un excellent test d'ingéniosité de l'équipe responsable du projet.
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Une sonde presque muette |
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Le plus sérieux problème rencontré depuis le début du vol remonte à 1978 : alors que Voyager 2 se dirigeait vers Jupiter, son récepteur radio principal est tombé en panne et on s'est aperçu que le récepteur de secours était presque hors d'usage : sa bande passante, c'est-à-dire la gamme des fréquences qu'il peut détecter, se trouvait réduite au millième de sa largeur normale en raison de la défaillance d'un seul condensateur.
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Une fréquence balladeuse |
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Pour commander la sonde par l'intermédiaire de la bande ainsi réduite du récepteur auxiliaire, il fallait jongler avec tous les facteurs susceptibles de modifier la fréquence. Le plus facile à corriger est l'effet Doppler, dû au mouvement de rotation de la Terre et au déplacement de la sonde. La rotation de la Terre, notamment, pouvait décaler la fréquence du signal transmis au vaisseau de plus de 30 fois la largeur de la bande passante.
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Une plage étroite de manoeuvre |
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Les facteurs les plus difficiles à maîtriser sont liés à la température de la sonde. Une variation de la température du récepteur d'un quart de degré Celsius seulement déplace le centre de la bande passante de 100 hertz. Il fallait donc utiliser avec d'infinies précautions tous les dispositifs susceptibles de produire ou d'absorber de la chaleur, notamment lorsque la sonde pivote ou lorsque les générateurs de puissance sont mis en marche ou arrêtés.
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Une surveillance attentive |
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La surveillance fut permanente : on mesure les conséquences calorifiques de toutes ces manoeuvres avec des capteurs embarqués, en recherchant chaque fois la meilleure fréquence de transmission. Malgré les considérables progrès scientifiques et techniques effectués depuis le début du vol, certaines manoeuvres modifiant la température de la sonde interrompent encore les communications avec la sonde pendant plusieurs jours.
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Juste après le passage de Voyager 2 à proximité de Saturne, en 1981, le système de commande de la position azimutale de la plate-forme d'observation est tombé en panne. Non seulement cet incident provoquait la perte d'informations scientifiques sur Saturne, mais il remettait en question le fonctionnement de la plate-forme lors des rendez-vous ultérieurs avec Uranus et Neptune. On a donc effectué de nombreux tests au sol, ainsi que sur les deux sondes Voyager, afin de déterminer la cause de la panne et de trouver un moyen d'y remédier.
Au Jet Propulsion Laboratory, on a construit 86 maquettes du système mécanique de commande, pour leur faire subir les traitements les plus variés ; le but était de déterminer l'état du mécanisme embarqué sur Voyager 2, ainsi que les facteurs (température, vitesse d'utilisation et puissance appliquée) susceptibles de provoquer ce genre de panne. Une autre maquette, montée sur une réplique du vaisseau spatial, a également fourni d'importantes données statistiques.
L'analyse de ces statistiques et des divers aspects techniques a conduit à trois conclusions. D'abord, la plate-forme serait probablement utilisable lors du passage près d'Uranus, pourvu qu'on la fasse fonctionner au ralenti (sauf pour quatre expériences scientifiques qui exigent une vitesse moyenne). Ensuite il fallait mettre au point un logiciel permettant éventuellement de remplacer le déplacement azimutal de la plate-forme par des mouvements de rotation de l'ensemble de la sonde en cas de panne ; ces mouvements, plus complexes et moins précis, seraient effectués par les réacteurs de réorientation générale. En cas de défaillance du mécanisme en azimut de la plate-forme, on devait pouvoir transmettre immédiatement le logiciel de secours à Voyager 2, afin d'effectuer les observations prévues lors du survol d'Uranus. Enfin on devait surveiller l'état du mécanisme en azimut en observant son comportement lorsqu'on réduit, à l'occasion, le couple de rotation exercé sur lui.
L'équipe responsable de la mission Voyager a appliqué ces trois consignes, et la plate-forme a fonctionné parfaitement lorsque la sonde a survolé Uranus ; en fait, le logiciel de secours n'a pas encore été utilisé, et l'on n'aura probablement pas besoin non plus de ce programme au moment de la rencontre avec Neptune.
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