science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Veertig jaar later,

Voyager 1 is een interstellaire pionier Voor ruimtevaartuigen gebouwd op technologie uit de jaren 70 en blootgesteld aan de eisen van de ruimte, Voyager 1 en 2 hebben indrukwekkend standgehouden. NASA/JPL

Op 5 september 1977, NASA's historische Voyager 1-missie gelanceerd, toetreden tot zijn identieke robotachtige tweeling, reiziger 2, op wat een 40-jarige odyssee door het zonnestelsel en in de interstellaire ruimte zou blijken te zijn. Voyager 2 was meer dan twee weken eerder op 20 augustus gelanceerd, 1977, en beide ruimtevaartuigen voltooiden de oogverblindende "Grand Tour" van de planeten van het buitenste zonnestelsel.

Voyager 1 heeft nu de heliosfeer van onze zon verlaten, een bonafide interstellaire sonde worden en het meest verre door mensen gemaakte voertuig, en Voyager 2 staat op het punt te flirten met de buitenste grens van de heliosfeer, de heliopauze. Maar het verkennen van de interstellaire ruimte was in 1977 geen missiedoelstelling. Destijds was het doel van de tweelingsondes om de rijke diversiteit en het mysterie van de planeten van het buitenste zonnestelsel te onthullen.

"Voor mij, de hoogtepunten van Voyager waren duidelijk de planetaire ontmoetingen, " herinnerde Ed Stone zich, Voyager-projectwetenschapper, in een reeks persoonlijke missieverhalen gepubliceerd door NASA's Jet Propulsion Laboratory.

"Alle zes waren het geweldige ervaringen waarbij we elke dag nieuwe dingen zagen en leerden. We hadden een leven vol ontdekkingen in elk ervan, ’ vervolgde Steen.

Zoveel planetaire ontdekkingen

Voyager 1's afbeelding van Jupiters maan Io en zijn actieve pluim Loki. NASA/JPL/USGS

voor steen, die sinds 1972 projectwetenschapper is voor de Voyagers, zijn favoriete herinnering was de adembenemende ontdekking van vulkanen op Jupiters maan Io in 1979:"De uitbarstingen op Io waren het eerste directe bewijs van actieve vulkanen elders in het zonnestelsel ... Deze verbazingwekkende ontdekking gaf duidelijk aan dat we er nog veel meer konden verwachten verrassingen, "vertelde hij.

En hij was niet verkeerd. Zowel Voyager 1 als 2 hebben ons perspectief op ons zonnestelsel veranderd, onthullende nooit eerder vertoonde details in planetaire atmosferen en onthullende nieuwe ontdekkingen over de interplanetaire ruimte. Er werden nieuwe inzichten verkregen over de prachtige ringen van Saturnus, en een enorme diversiteit aan manen die rond de gasreuzen zwermden, werd onthuld.

Deze pioniers hielpen de basis te leggen voor toekomstige missies naar het buitenste zonnestelsel, zoals de NASA/ESA Cassini-Huygens-missie, NASA's Galileo en New Horizons, maar er zijn maar weinig meer diepgewortelde wetenschappelijke effecten op de samenleving dan wanneer, in 1990, Voyager 1 kreeg de opdracht om zich om te draaien en een afbeelding van de aarde te maken, van bijna 4 miljard mijl (6,4 miljard kilometer) afstand, op verzoek van superster-astronoom en wetenschapscommunicator Carl Sagan.

Bij het nadenken over de foto tijdens een toespraak aan de Cornell University op 13 oktober, 1994, Sagan gebruikte het beeld van de lichtblauwe stip "op een stofje, opgehangen in een zonnestraal" om de diepere betekenis achter de reden voor het vastleggen uit te leggen.

"Naar mijn geest, er is misschien geen betere demonstratie van de dwaasheid van menselijke verwaandheden dan dit verre beeld van onze kleine wereld, " hij zei tegen me, het onderstreept onze verantwoordelijkheid om vriendelijker en meer medelevend met elkaar om te gaan en die lichtblauwe stip te behouden en te koesteren, het enige huis dat we ooit hebben gekend."

Het "familieportret" van het zonnestelsel zoals vastgelegd door Voyager 1 NASA/JPL

Interstellair gaan

Aangedreven door het radioactieve verval van plutonium-238-pellets die zich in de radio-isotoop thermo-elektrische generator (RTG) bevinden, Voyager 1 en 2 zijn nog steeds operationeel, zij het op een slinkende elektriciteitsvoorziening. RTG's worden gebruikt voor diepe ruimtemissies waarbij het licht van onze zon te zwak is om zonnepanelen praktisch te maken. Maar RTG's gaan niet eeuwig mee.

In een interview met Space.com, Stone schatte dat beide ruimtevaartuigen slechts ongeveer 10 jaar stroomvoorziening hebben voordat de plutoniumwarmte-output afneemt tot een niveau dat geen ruimtevaartuiginstrumentatie of kritieke subsystemen kan ondersteunen. Hoewel de Voyagers uiteindelijk zullen sterven, ze blijven gegevens verzamelen, en Voyager 1 neemt metingen van een zeer vreemd gebied - het interstellaire medium.

Op 25 augustus 2012, NASA bevestigde dat Voyager 1 officieel de heliosfeer had verlaten, snelheid in de interstellaire ruimte (Voyager 2 reist in een andere richting en is de interstellaire ruimte niet tegengekomen, nog). De mysterieuze buitenste regionen van het zonnestelsel zijn nu onderzocht, en Voyager 1 was in staat om metingen te doen van het magnetisch veld en de deeltjesenergie - belangrijke metingen die wetenschappers een zeer bevoorrecht beeld hebben gegeven van hoe het magnetische veld van onze zon en zonnewinddeeltjes interageren met de ruimte tussen de sterren.

Het duurde bijna vier decennia om de interstellaire kusten te bereiken - een feit dat de inspanningen van meerdere generaties onderstreept die het Voyager-programma is geworden.

"Ik zal mijn eerste dag op het werk nooit vergeten - ik liep een kamer binnen vol wetenschappers van wereldklasse die een levendige discussie voerden over de eerste in-situ metingen van de interstellaire ruimte door de mensheid, " herinnerde zich de afgestudeerde student Jamie S. Rankin van Caltech in haar persoonlijke missieverhaal. Rankin voegde zich bij het Voyager-team slechts zes dagen nadat Voyager 1 de interstellaire ruimte was binnengegaan:"Inderdaad, het was een historisch moment, en daar was ik, een kind van begin twintig met sandalen, korte broek, en een komisch T-shirt met een Pac-Man met een zwart gat die een stel planeten opeet."

Rankin - wiens adviseur Stone is - gebruikt Voyager-gegevens om uit te leggen "hoe de intensiteiten van galactische kosmische stralen veranderen door hun interacties met de heliosfeer, " ze zei.

Dus, na vier decennia van verkenning, twee ruimtevaartuigen gebouwd met technologie uit de jaren 70 zijn nog steeds aan het verkennen, en een nieuwe generatie wetenschappers gebruikt ze om baanbrekend onderzoek uit te voeren in een gebied in de ruimte dat geen enkele andere robot die we kennen ooit heeft meegemaakt.

Zelfs nadat hun stroomvoorziening afneemt en de Voyagers de communicatie met de aarde verliezen, zij zullen stille interstellaire afgezanten zijn voor de mensheid, met de gouden archieven als heiligdommen van de beschaving die deze ongelooflijke machines heeft gebouwd, mocht een buitenaardse intelligentie hen in de komende eonen tegenkomen.