Op meer dan 10 miljard mijl afstand van de aarde, er is geen dag en nacht. Tijd en ruimte zijn peilloos en onze zon is een verre punt van sterrenlicht - een vage herinnering aan de tweeling Voyagers van de NASA thuis, het verste en langstlevende ruimtevaartuig van de mensheid, 40 jaar geleden achtergelaten. reiziger 1, die op 5 september werd gelanceerd, 1977, en Voyager 2, gelanceerd op 20 augustus, 1977, gegevens blijven retourneren die onze kijk op en begrip van onze plaats in het universum vormen.

We denken vaak aan ruimte als leeg, maar zelfs het vacuüm van de ruimte is gevuld met de overblijfselen van sterexplosies van miljoenen jaren geleden en wordt gedomineerd door onzichtbare magnetische krachten. Dergelijke magnetische krachten zorgen voor unieke ruimteomgevingen in de melkweg, elk als een buurt met zijn eigen specifieke sfeer. Voyager heeft wetenschappers geholpen de grenzen te bepalen van onze eigen stellaire omgeving - die wetenschappers de heliosfeer noemen - door observaties terug te sturen over de omstandigheden waarin de invloed van de zon afneemt en de interstellaire ruimte begint.

"Voyager is op zoek naar onze plek in de melkweg:hoe werkt het zonnestelsel samen met de rest van de melkweg en hoe beïnvloedt dat ons?" zei Eric Christian, een ruimtewetenschapper bij NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland. "Als iets de geest van ontdekking belichaamt, het is Voyager." Christian diende als Voyager-programmawetenschapper voor het NASA-hoofdkwartier tussen 2002 en 2008 en blijft wetenschappelijk werk doen met de missie. Deze vragen zijn essentieel om onze eigen ster te begrijpen en menselijke ruimteverkenning mogelijk te maken, maar ze kunnen ook licht werpen op de werking en mogelijke bewoonbaarheid van andere sterrenstelsels.

De heliosfeer wordt gegenereerd door de constante buitenwaartse stroom van magnetisch zonnemateriaal door de zon, de zonnewind genoemd. Deze snelle wind vult het zonnestelsel en vormt een enorme bel, meer dan 20 miljard mijl breed, waar de ruimte binnen anders is dan de ruimte buiten. Binnen de heliosfeer, ruimte wordt beïnvloed door de dynamische eigenschappen van de zon, gedragen door de zonnewind, inclusief magnetische velden, energetische deeltjes en geïoniseerde gassen die plasma worden genoemd. De zon en de hele heliosfeer bewegen door de interstellaire ruimte, en deze relatieve beweging vormt de heliosfeer.

Onze interstellaire achtertuin verkennen

Reizen met snelheden van meer dan 35, 000 mph, de Voyagers reizen ongeveer 900, 000 mijl verder van de aarde elke dag, een afstand gelijk aan ongeveer 36 keer de omtrek van de aarde. Vijf jaar geleden, in augustus 2012, Voyager 1 stak de rand van de heliosfeer over, heliopauze genoemd, zich voor het eerst wagen in de ruimte tussen de sterren, waar geen ruimtevaartuig eerder was geweest.

De missie heeft onderzoekers geïnformeerd dat binnen de heliosfeer, De aarde en de rest van het zonnestelsel zijn afgeschermd van kosmische straling en slierten hete waterstof- en heliumgassen die de zogenaamde Local Fluff vormen - een reeks massieve wolken, elk enkele lichtjaren breed, van het interstellaire medium waar de heliosfeer momenteel doorheen reist. Niet langer omhuld door de heliosfeer, Voyager 1 verkent momenteel onze interstellaire achtertuin, een van deze wolken meten en in de Fluff zoeken naar aanwijzingen voor onze oorsprong, en die van opkomende zonnestelsels.

"We zijn niet in een typisch deel van de melkweg, als er een typisch deel van de melkweg is, Christian zei. "We zitten in een bubbel waar meerdere supernova's zijn ontploft, en het is geweldig om daar doorheen te reizen. Je zou je bijna onbeduidend voelen, als er hier niet ook genoeg te leren was."

De aard van de ruimte zelf bestuderen

De planetaire instrumenten van de sondes werden uitgeschakeld nadat ze de buitenste planeten waren gepasseerd, maar een reeks instrumenten voert hun interstellaire missie uit. Voyager 1 heeft momenteel vier werkinstrumenten die de magnetische velden meten, geladen energetische deeltjes (twee instrumenten zijn hiervoor verantwoordelijk) en laagfrequente radiogolven van zijn omgeving. Voyager 2 heeft ook deze vier, en bovendien een werkende plasmasensor, die direct de zonnewind meet.

Dag in dag uit, beide Voyagers sturen constant gegevens terug naar de aarde. Deze feed met gegevens wordt alleen ontvangen, echter, wanneer NASA's Deep Space Network zich op het ruimtevaartuig vergrendelt. Het doel van het project is om elke dag ten minste 16 uur aan realtime gegevens per ruimtevaartuig te verzamelen, maar de werkelijke hoeveelheid tijd varieert afhankelijk van de bronnen van het netwerk.

reiziger 1, nu bijna 13 miljard mijl van de aarde, reist door de interstellaire ruimte naar het noorden buiten het vlak van de planeten, terwijl Voyager 2, bijna 11 miljard mijl afstand, reist naar het zuiden en zal naar verwachting de komende jaren de interstellaire ruimte betreden. De verschillende locaties van de twee Voyagers stellen wetenschappers in staat om twee gebieden in de ruimte te vergelijken waar de heliosfeer interageert met het omringende interstellaire medium. Zodra Voyager 2 het interstellaire medium binnengaat, ze zullen ook in staat zijn om deze ruimte tegelijkertijd op twee verschillende locaties te bemonsteren.

De laatste grens

Gedurende hun 40 jaar in de ruimte, de baanbrekende Voyagers hebben opnieuw gedefinieerd wat wetenschappers als de laatste grens beschouwen. "Decennia geleden, de grap onder wetenschappers was dat de schatting van de rand van de heliosfeer met dezelfde snelheid naar buiten bewoog als de Voyager, ' zei Christiaan.

Hun wetenschappelijke erfenis is ongeëvenaard, en de missie maakt nog steeds fascinerende ontdekkingen mogelijk. Recenter, Voyager 1 liet doorschemeren dat het magnetische veld van het lokale interstellaire medium rond de heliosfeer is gewikkeld. Gegevens van de sondes suggereerden ook een geheel nieuw beeld van de heliosfeer - een die veel compacter en ronder is dan eerder werd gedacht.

De communicatie met het ruimtevaartuig zal worden gehandhaafd totdat de kernenergiebronnen van de Voyagers niet langer voldoende elektriciteit kunnen leveren om de satellieten te laten werken. Ingenieurs verwachten dat elk ruimtevaartuig tot ongeveer 2025 ten minste één wetenschappelijk instrument zal blijven gebruiken.

Echter, zelfs nadat het ruimtevaartuig stil is gevallen, dankzij opmerkelijke techniek, ze zullen anders in goede staat zijn. Behoudens catastrofale botsingen, de Voyagers zullen naar verwachting blijven gedijen op hun eenzame, grenzeloze reizen, kruisen met hun huidige snelheid en voltooien elke 225 miljoen jaar een baan rond het centrum van de Melkweg.