science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Voyager, NASA's langstlevende missie, registreert 45 jaar in de ruimte

Deze archiefopname, gemaakt in het Jet Propulsion Laboratory van NASA op 23 maart 1977, toont ingenieurs die het ruimtevaartuig Voyager 2 voorbereiden voor de lancering later dat jaar. Krediet:NASA/JPL-Caltech

De twee Voyager-sondes van NASA zijn in sommige opzichten de tijdcapsules van hun tijd geworden:ze hebben elk een achtsporencassettespeler voor het opnemen van gegevens, ze hebben ongeveer 3 miljoen keer minder geheugen dan moderne mobiele telefoons en ze verzenden gegevens ongeveer 38.000 keer langzamer dan een 5G-internetverbinding.

Toch blijven de Voyagers op het snijvlak van ruimteverkenning. Beheerd en geëxploiteerd door NASA's Jet Propulsion Laboratory in Zuid-Californië, zijn ze de enige sondes die ooit de interstellaire ruimte hebben verkend - de galactische oceaan waar onze zon en zijn planeten doorheen reizen.

De zon en de planeten bevinden zich in de heliosfeer, een beschermende bel die wordt gecreëerd door het magnetische veld van de zon en de uitwaartse stroom van zonnewind (geladen deeltjes van de zon). Onderzoekers - sommigen van hen jonger dan de twee verre ruimtevaartuigen - combineren de waarnemingen van Voyager met gegevens van nieuwere missies om een ​​completer beeld te krijgen van onze zon en hoe de heliosfeer interageert met de interstellaire ruimte.

"De vloot van heliofysica-missies biedt onschatbare inzichten in onze zon, van het begrijpen van de corona of het buitenste deel van de atmosfeer van de zon, tot het onderzoeken van de inslagen van de zon door het hele zonnestelsel, inclusief hier op aarde, in onze atmosfeer en verder in de interstellaire ruimte, " zei Nicola Fox, directeur van de Heliophysics Division op het NASA-hoofdkwartier in Washington. "In de afgelopen 45 jaar hebben de Voyager-missies een belangrijke rol gespeeld bij het verstrekken van deze kennis en hebben ze ons begrip van de zon en haar invloed veranderd op een manier die geen enkel ander ruimtevaartuig kan."

Deze archieffoto toont ingenieurs die werken aan vibratie-akoestiek en pyroshocktests van NASA's Voyager op 18 november 1976. Credit:NASA/JPl-Caltech

De Voyagers zijn ook ambassadeurs, elk met een gouden plaat met afbeeldingen van het leven op aarde, diagrammen van wetenschappelijke basisprincipes en audio met geluiden uit de natuur, begroetingen in meerdere talen en muziek. De vergulde platen dienen als een kosmische "boodschap in een fles" voor iedereen die de ruimtesondes zou kunnen tegenkomen. Met de snelheid waarmee goud in de ruimte vervalt en wordt geërodeerd door kosmische straling, gaan de records meer dan een miljard jaar mee.

Boven verwachting

Voyager 2 werd gelanceerd op 20 augustus 1977, snel gevolgd door Voyager 1 op 5 september. Beide sondes reisden naar Jupiter en Saturnus, waarbij Voyager 1 sneller bewoog en hen als eerste bereikte. Samen onthulden de sondes veel over de twee grootste planeten van het zonnestelsel en hun manen. Voyager 2 werd ook het eerste en enige ruimtevaartuig dat dicht bij Uranus (in 1986) en Neptunus (in 1989) vloog en de mensheid opmerkelijke uitzichten op - en inzichten in - deze verre werelden bood.

Terwijl Voyager 2 deze flybys uitvoerde, koerste Voyager 1 naar de grens van de heliosfeer. Bij het verlaten van de ruimte in 2012 ontdekte Voyager 1 dat de heliosfeer 70% van de kosmische straling blokkeert, of energetische deeltjes gecreëerd door exploderende sterren. Voyager 2, na het voltooien van zijn planetaire verkenningen, ging verder naar de grens van de heliosfeer en verliet het in 2018. De gecombineerde gegevens van het tweelingruimtevaartuig uit deze regio hebben eerdere theorieën over de exacte vorm van de heliosfeer uitgedaagd.

Voyager 1 en 2 hebben veel bereikt sinds ze in 1977 werden gelanceerd. Deze infographic belicht de belangrijkste mijlpalen van de missie, waaronder het bezoeken van de vier buitenste planeten en het verlaten van de heliosfeer, of de beschermende bel van magnetische velden en deeltjes die door de zon is gecreëerd. Krediet:NASA/JPL-Caltech

"Tegenwoordig, terwijl beide Voyagers de interstellaire ruimte verkennen, voorzien ze de mensheid van observaties van onbekend terrein", zegt Linda Spilker, plaatsvervangend projectwetenschapper van Voyager bij JPL. "Dit is de eerste keer dat we rechtstreeks hebben kunnen bestuderen hoe een ster, onze zon, interageert met de deeltjes en magnetische velden buiten onze heliosfeer, waardoor wetenschappers de lokale omgeving tussen de sterren kunnen begrijpen, en sommige theorieën over deze regio op zijn kop hebben gezet. , en het verstrekken van belangrijke informatie voor toekomstige missies."

De lange reis

In de loop der jaren is het Voyager-team gewend geraakt aan het overwinnen van de uitdagingen die gepaard gaan met het besturen van dergelijke volwassen ruimtevaartuigen, waarbij soms gepensioneerde collega's werden opgeroepen voor hun expertise of documenten doorzochten die tientallen jaren geleden zijn geschreven.

Elke Voyager wordt aangedreven door een radio-isotoop thermo-elektrische generator die plutonium bevat, dat warmte afgeeft die wordt omgezet in elektriciteit. Naarmate het plutonium vervalt, neemt de warmteafgifte af en verliezen de Voyagers elektriciteit. Ter compensatie heeft het team alle niet-essentiële systemen uitgeschakeld die ooit als essentieel werden beschouwd, inclusief verwarmingen die de nog werkende instrumenten beschermen tegen de ijskoude temperaturen in de ruimte. Alle vijf de instrumenten waarvan de verwarming sinds 2019 is uitgeschakeld, werken nog steeds, ondanks dat ze ver onder de laagste temperaturen liggen waarbij ze ooit zijn getest.

Voyager 2 gelanceerd op 20 augustus 1977, snel gevolgd door Voyager 1 op 5 september. Beide sondes reisden naar Jupiter en Saturnus , waarbij Voyager 1 sneller beweegt en hen als eerste bereikt. Samen onthulden de sondes veel over de twee grootste planeten van het zonnestelsel en hun manen. Voyager 2 werd ook het eerste en enige ruimtevaartuig dat dicht bij Uranus (in 1986) en Neptunus (in 1989) vloog, en bood de mensheid opmerkelijke kijk op - en inzicht in - deze verre werelden. Krediet:NASA/JPL-Caltech

Onlangs begon Voyager 1 een probleem te ondervinden waardoor statusinformatie over een van zijn systemen aan boord onleesbaar werd. Desondanks blijven het systeem en het ruimtevaartuig verder normaal werken, wat suggereert dat het probleem bij de productie van de statusgegevens ligt, niet bij het systeem zelf. De sonde stuurt nog steeds wetenschappelijke waarnemingen terug terwijl het technische team probeert het probleem op te lossen of een manier te vinden om het te omzeilen.

"De Voyagers zijn doorgegaan met het doen van verbazingwekkende ontdekkingen en hebben een nieuwe generatie wetenschappers en ingenieurs geïnspireerd", zegt Suzanne Dodd, projectmanager voor Voyager bij JPL. "We weten niet hoe lang de missie zal doorgaan, maar we kunnen er zeker van zijn dat het ruimtevaartuig nog meer wetenschappelijke verrassingen zal bieden naarmate ze verder van de aarde reizen." + Verder verkennen

NASA Voyager 2 zou de interstellaire ruimte kunnen naderen