f22 Вояджер

Voyager 1 достигна границите на Слънчевата система
Почти 35 години след изстрелването си Voyager 1 е на път да стане първият, създаден от човека апарат, който ще излезе в междузвездното пространство и ще предава информация от там.

f21


В събота 18.6.2012 Jet Propulsion Laboratory (JPL) подразделението на NASA, която контролира Voyager програмата съобщи, че първият земен космически кораб за далечни пътувания - Voyager 1 - е достигнал до границите на слънчевата система, а най-новите данни от устройството показват, че то вече не пътува през пространство, доминирано от Слънцето.
Това събитие се смята за историческо, защото отбелязва успешното изпълнение на главната мисия на Voyager – да излезе извън границите на Слънчевата система и да върне към Земята информация от междузвездното пространство – нещо, което се очаква да се случи съвсем скоро (макар и неясно точно кога).

f22


Според данните в реално време от сайта на NASA за Voyager програмата, към момента на тази публикация Voyager 1 е на около 17,98 млрд. километра от Земята, а на данните от космическия апарат, които пътуват със скоростта на светлината, им трябват около 16 часа и 39 минути да достигнат до родната планета. За сравнение, разстоянието между Земята и Слънцето е около 150 млн. км, а светлината достига от звездата до нас за около 8,5 мин.

С други думи, Voyager 1 е на път да стане първият, създаден от човека апарат, който ще излезе в междузвездното пространство. Апаратът в момента използва двата си високо енергийни телескопа, за да събира звездни частици. Именно по този начин е установено, че Voyager 1 излиза извън пределите на Слънчевата система, тъй като започва да прихваща повече "външни" частици (вероятно от свръхнова), отколкото слънчеви.


Двата космически кораба Voyager (Пътешественик) 1 и 2 са изстреляни от NASA през лятото на 1977 година от Кейп Канаверал, Флорида, с цел да изследват световете на Юпитер и Сатурн, пръстените на Сатурн и големите луни на двете планети. Мисията на Voyager е така разработена, че да може да бъде използвано преимуществото от геометрична комбинация, която формират външните планети в пространството през периода 1970 - 1980 г., което позволява пътешествие до четирите газови планети в нашата слънчева система с минимално количество гориво и по-кратко време за пътуване. Планетите се подреждат в тази комбинация на всеки 175 години, което позволява космически кораб да има такава траектория на полета, че прелитайки от една планета до друга той непрекъснато бива ускоряван, за да достигне до следващата си цел при икономии на огромно количество гориво. Използването на тази гравитационна хватка, демонстрирано от NASA с мисиите Mariner 10 Венера/Меркурий през 1973-74 г, намалява времето за полет до Нептун от 30 на 12 години.

Когато е изяснено, че мисия до четирите планети е възможна, се предполага, че създаването на космически кораб, който да пренася инструментите за изследване на далечните светове на толкова голямо разстояние ще бъде много скъпо. Ето защо Voyagers е финансиран само да направи интензивни изследвания на Юпитер и Сатурн. Разгледани са повече от 10000 орбити, преди да бъдат избрани две, по които корабите ще се приближат до Юпитер и неговата голяма луна Йо и Сатурн и спътникът му Титан. За Voyager 2 се предвижда и евентуално да поеме към Уран и Нептун.

От космическия център Кейп Кенеди на NASA в Кейп Канаверал, Voyager 2 поема първи своя път на 20 август 1977 г. Voyager 1 е изстрелян по бърза и къса траектория на 5 септември 1977 г.

Първото изследване на Юпитер е извършено от Voyager 1 на 5 март 1979 г., а на Сатурн – на 12 ноември 1980 г. Траекторията на Voyager 1 е така избрана, че да премине близо до Титан и зад пръстените на Сатурн и да поеме път на север, напускайки еклиптичната равнина – равнината, в която болшинството от планетите обикалят около Слънцето. Voyager 2 е бил насочен в точка около Сатурн, от която автоматично той се насочва към планетата Уран.

След успешната среща на Voyager 2 със Сатурн се стига до извода, че Voyager 2 е способен да достигне до Уран със запазени и функциониращи инструменти. NASA финансира проекта, за да продължи пътешествието на двата кораба и разрешава на JPL да закара Voyager 2 до Уран. Впоследствие NASA одобрява множество мисии до Уран, които са именувани Voyager Neptune Interstellar Mission (Междузвездни мисии Нептун).

Voyager 2 се среща с Уран на 24 януари 1986 г., като изпраща подробни данни и снимки на планетата, нейните луни, мнагнитното поле и тъмните пръстени. В същото време Voyager 1 продължава да се движи, провеждайки своите изследвания на междупланетното пространство. В крайна сметка тези инструменти ще са първите космически кораби, които ще открият хелиопаузата – границата между магнитното влияние на Слънцето и началото на междузвездното пространство.

След приближаването на Voyager 2 до Нептун на 25 август 1989 г., космическият кораб се завърта на юг и поема курс към междузвездното пространство, напускайки равнината на еклиптиката. В съответствие с новото транспланетно разположение, проектът е наречен Voyager Междузвездна мисия.

Voyager 1 напуска Слънчевата система, като се издига от еклиптичната равнина под ъгъл от 35 градуса със скорост от 17 км/секунда или около 520 млн.км. за година. Voyager 2 също се движи към междузвездното пространство, спускайки се под ъгъл от 48 градуса под еклиптичната равнина, изминавайки около 470 млн.км. за година.

Според данните, събрани от Voyager 1, хелиопаузата - границата на равновесие между слънчевия вятър и междузвездната среда, се намира на около 23 млрд. километра от Слънцето. На 5 ноември 2003 г. Voyager 1 се намира на 90 AU от Слънцето - около 13.5 млрд. километра.

Електрическата енергия и в двата космически апарата се получава от радиоизотопни термоелектрически генератори, които в началото на мисията произвеждат електричество с напрежение 30 V и около 470 W мощност. Заради естествения радиоактивен разпад на плутониевото гориво, електрическата енергия от генератора постоянно и бавно намалява. В началото на 2001 г. мощността на генераторите е била паднала до 315 W за Voyager 1 и 319 W за Voyager 2. Постоянното намаляване на електрическата мощност ще е причина за постепенно изключване на отделни инструменти и към 2020 г. корабите няма да имат енергия, с която да захранват дори един-единствен инструмент. Тогава Voyager 1 ще се намира на около 19.9 млрд. км. от Слънцето, а Voyager 2 - на 16.9 млрд. км. След около 40000 години Voyager 1 ще се рее в пространството на 1.6 светлинни години от AC+79 3888, звезда от съзвездието Жираф, а Voyager 2 ще се намира на 4.3 светлинни години от Сириус, най-ярката звезда на нашето небе. Съдбата на Voyager може би е да броди вечно из Млечният път!

f42


От съобщението на NASA в средата на 2012г. досега непрекъснато се спори дали апаратът в действителност е напуснал границите на Слънчевата системата или не. За да внесе повече яснота в този спор, космическата агенция публикува на официалната уеб страница на проекта Voyager графика на 5.05.2013, на която са изобразени два от трите основни признака, на базата на които може да се определи кога Voyager 1 излиза извън пределите на Слънчевата система.

Всъщност въпросната графика изобразява отчитаните от датчиците на Voyager 1 и Voyager 2 и актуализирани на всеки 6 часа нива на т.нар. външни и вътрешни заредени частици. Външните са бързо движещи се заредени частици (главно протони), които проникват извън пределите на хелиосферата. Вътрешните заредени частици (пак предимно протони) са по-бавни частици, идващи от вътрешната страна на хелиосферата.

В случая аритметиката е проста: ако нивото на външните заредени частици, регистрирани от сондата, се увеличи рязко, а това на вътрешните частици също така рязко намалее и тази ситуация остане стабилно, то значи космическият апарат напуска Слънчевата система и навлиза в междузвездното пространство. Този факт ще получи потвърждение, след като учените регистрират недвусмислено промяна в направлението на магнитното поле.

Както показват данните от сегашната графика, външното излъчване, регистрирано от датчиците на Voyager 1, е по-голямо от нивото на вътрешното. Засега обаче разликата не е достатъчно голяма, за да може да се твърди недвусмислено, че космическият апарат е излязъл извън пределите на Слънчевата система. С други думи, Voyager 1 все още е на границата на междузвездното пространство и ще мине още (не)известно време, преди да се озове в дълбокия космос.

f25
05.09.13 Космическата сонда "Вояджър 1" (Voyager.jpl.nasa.gov) е напуснала Слънчевата система, превръщайки се в първия произведен от хора обект, който навлиза в междузвездното пространство, предаде Франс прес, цитирайки НАСА.
Съобщението се основава на ново изследване на данните, предадени от космическия апарат, публикувано в американското списание "Сайънс". "Сега, когато вече имаме тези нови ключови данни, смятаме, че човечеството е направило историческа крачка за навлизане в междузвездното пространство", заяви Ед Стоун, ръководител на научната програма на космическата мисия в Калифорнийския технологичен институт. Новите анализи на плътността на плазмата около сондата съвпадат с очакваната плътност на плазмата в междузвездното пространство, смятат изследователите от Университета в Айова, които са автори на публикуваното в "Сайънс" изследване. Според астрофизиците сондата "Вояджър", която в момента се намира на над 18 милиарда километра от Слънцето, е излязла от хелиопаузата - граничната зона на Слънчевата система - за да навлезе в студа и мрака на междузвездното пространство на 25 август 2012 г.

Одисеята на "Вояджър 1" започва през 1977 г., когато сондата и близнакът й "Вояджър 2" бяха изпратени на обиколка на газовите гиганти в Слънчевата система, припомня Асошиейтед прес. След като изпратиха серия зашеметяващи снимки от червеното петно на Юпитер и бляскавите пръстени на Сатурн, "Вояджър 2" продължи към Уран и Нептун, а "Вояджър 1" използва гравитацията на Сатурн, за да се оттласне отвъд Плутон. Очаква се "Вояджър 2" да настигне близнака си след около 3 години. След като изчерпят ядреното си гориво, двете сонди ще изключат инструментите си, което се очаква да стане около 2025 г.

Сондата "Вояджър" е с размерите на малка кола и е оборудвана с уреди за измерване на магнитните полета, космическите лъчи и слънчевия вятър.