Voyager 1


Voyager 1 w encyklopedii

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania

Voyager 1 – bezzałogowa sonda kosmiczna NASA, wystrzelona 5 września 1977 roku z Przylądka Canaveral na Florydzie w ramach programu Voyager. Na początku 2019 roku sondę dzieliła od Ziemi odległość około 145 au i była ona najdalszym i ciągle działającym obiektem wysłanym w przestrzeń kosmiczną przez człowieka. Sygnał wysłany przez sondę w kierunku anten Deep Space Network potrzebował ponad 20 godzin na przebycie tej drogi[1].

Sondy Voyager wykorzystały technikę przyspieszania w polu grawitacyjnym mijanych planet, co pozwoliło na osiągnięcie dużych prędkości bez konieczności używania paliwa. Voyager 1, wystrzelony 16 dni później niż Voyager 2, wyprzedził swoją siostrzaną jednostkę i pierwszy dotarł do dalszych planet Układu Słonecznego. Asysty grawitacyjne uczyniły z niego najszybszy obiekt wysłany przez człowieka w kosmos[a].

Pierwotnym celem misji Voyagera 1 było zbadanie Jowisza i Saturna oraz ich księżyców. Po zakończeniu eksploracji planet, główne zadanie stanowi badanie krańcowych obszarów heliosfery oraz pomiar właściwości fizycznych przestrzeni międzygwiezdnej.

Od grudnia 2004 sonda znajdowała się w obszarze płaszcza Układu Słonecznego[2]. W sierpniu 2012 roku Voyager 1, jako pierwsza sonda wykonana przez człowieka, przekroczył heliopauzę i znalazł się w przestrzeni międzygwiezdnej[3].

Przewiduje się, że zasilanie w energię elektryczną wystarczy do utrzymania funkcjonowania sondy i łączności z Ziemią do około 2025 roku[4].

Spis treści

Cele naukowe programu Voyager | edytuj kod

Misja główna | edytuj kod

Głównym zadaniem misji obu sond Voyager była eksploracja układów Jowisza i Saturna. Po zakończonych sukcesem przelotach obok tych planet NASA wydała zgodę na przedłużenie misji sondy Voyager 2 do, kolejno, Urana i Neptuna.

Zadania wykonywane podczas przelotu obok każdej z mijanych planet obejmowały:[5]

  • zbadanie cyrkulacji, dynamiki, struktury i składu atmosfery planety,
  • scharakteryzowanie morfologii, geologii i stanu fizycznego księżyców planety,
  • wyznaczenie poprawionych wartości dla masy, rozmiarów i kształtu planety, jej księżyców i pierścieni,
  • określenie struktury pola magnetycznego i scharakteryzowanie składu i dystrybucji uwięzionych w nim cząstek naładowanych i plazmy.

Misja Międzygwiezdna | edytuj kod

Eksploracja planet zakończyła się wraz z przelotem Voyagera 2 obok Neptuna w 1989 roku. Głównym celem przedłużonej misji sond Voyager jest rozszerzenie eksploracji Układu Słonecznego poza planety zewnętrzne, do krańcowych obszarów heliosfery i – po przekroczeniu heliopauzy – dotarcie do lokalnego ośrodka międzygwiazdowego.

Zadania naukowe wykonywane podczas tej fazy misji obejmują:[6]

  • charakteryzacja ewolucji wiatru słonecznego przy zwiększającej się odległości od Słońca,
  • obserwacja zmienności cyklu słonecznego w odległym ośrodku międzyplanetarnym,
  • zbadanie zmienności w ośrodku międzyplanetarnym na różnych szerokościach ekliptycznych,
  • poszukiwanie promieni kosmicznych o niskiej energii,
  • scharakteryzowanie mechanizmów przyspieszania cząstek i mechanizmów osiągania przez plazmę równowagi termodynamicznej w ośrodku międzyplanetarnym,
  • poszukiwanie oznak obecności międzygwiazdowego wodoru i helu pochodzących z wiatru międzygwiazdowego,
  • obserwacja i określenie charakterystyki szoku końcowego naddźwiękowego wiatru słonecznego,
  • scharakteryzowanie poddźwiękowego wiatru słonecznego poza szokiem końcowym,
  • obserwacja i określenie charakterystyki heliopauzy,
  • scharakteryzowanie lokalnego ośrodka międzygwiazdowego i związanych z nim emisji radiowych,
  • obserwacja emisji radiowych pochodzących ze Słońca i wiatru słonecznego,
  • monitorowanie emisji promieniowania Słońca w zakresie skrajnego ultrafioletu,
  • poszukiwanie gazu międzyplanetarnego i międzygwiazdowego.

Konstrukcja sond Voyager | edytuj kod

Schemat konstrukcji sondy Voyager

Obydwie sondy Voyager mają jednakową konstrukcję. Kadłub sondy ma kształt dziesięciobocznego pierścienia, o wysokości 47 cm i średnicy 1,78 m, otaczającego centralny zbiornik z hydrazyną. We wnętrzu kadłuba znajduje się wyposażenie elektroniczne, w tym komputery, rejestrator danych i nadajniki radiowe. Podstawowe urządzenia sondy zostały zdublowane. Do górnej powierzchni kadłuba zamontowana jest paraboliczna antena główna o wysokim zysku (HGA), mająca średnicę 3,66 m. Do kadłuba przymocowane są też trzy wysięgniki z dodatkowym wyposażeniem. Większość instrumentów naukowych umieszczono na wysięgniku naukowym o długości 2,5 m. Na jego końcu znajduje się ruchoma platforma skanująca, na której zamontowano kamery, fotopolarymetr, spektrometry oraz detektory plazmy i cząstek naładowanych. Instrumenty te mogły być dzięki temu precyzyjnie ustawiane w kierunku obserwowanych obiektów. Na oddzielnym wysięgniku o długości 13 m zostały zamontowane magnetometry. Na trzecim wysięgniku, umieszczonym po przeciwnej do wysięgnika naukowego stronie kadłuba, znajdują się radioizotopowe generatory termoelektryczne (RTG). Dwie prostopadłe anteny o długości 10 m służą do odbioru fal plazmowych i badań radioastronomicznych. Sonda jest stabilizowana trójosiowo, a antena wysokiego zysku jest zawsze skierowana ku Ziemi[7].

Zasilanie w energię | edytuj kod

Dwa radioizotopowe generatory termoelektryczne (MHW-RTG ang. Multi Hundred Watt (MHW) Radioisotope Thermoelectric Generators (RTG)

Energia elektryczna dostarczana jest przez trzy radioizotopowe generatory termoelektryczne (MHW-RTG). Każdy generator ma 50,8 cm długości, 40,6 cm średnicy, masę 39 kg i zawiera około 4,5 kg plutonu 238 w postaci dwutlenku. Ogniwa termoelektryczne generatorów wykonane są z krzemu i germanu, a osłona zbudowana jest z berylu. Na początku misji generatory wytwarzały napięcie stałe o wartości 30 V i łącznej mocy około 475 W. Dostarczana energia zmniejsza się z czasem z powodu rozpadu radioaktywnego plutonu i degradacji elementów ogniw termoelektrycznych[5].

Tempo spadku mocy wynosi średnio około 4,3 W rocznie, co zmusza do stopniowego wyłączania systemów pokładowych i instrumentów naukowych[8]. W styczniu 2015 roku generatory sondy Voyager 1 wytwarzały energię o mocy 254,6 W, a generatory Voyagera 2 energię o mocy 255,8 W[9].

Łączność | edytuj kod

Łączność z sondami utrzymywana jest głównie za pośrednictwem anteny o wysokim zysku (High-Gain Antenna, HGA) o średnicy 3,66 m. Kąt połowy mocy HGA dla pasma X wynosi 0,5°, a dla pasma S 2,3°. Na strukturze nośnej HGA zamontowana jest także antena o niskim zysku (LGA), która używana była sporadycznie podczas niektórych manewrów i w razie problemów z utrzymaniem łączności. Każda sonda ma dwa transpondery (główny i zapasowy). Każdy z transponderów zawiera nadajniki pracujące w paśmie S (2295 MHz) i w paśmie X (8418 MHz) oraz odbiornik w paśmie S (2113 MHz). Voyagery były pierwszymi sondami, które używały pasma X jako głównej częstotliwości nadawczej. Nadajnik w paśmie S mógł pracować z mocą 9,4 W oraz 28,3 W, natomiast nadajnik w paśmie X z mocą 12 W oraz 21,3 W[7][10].

Dane mogą być magazynowane na pokładzie sond, do późniejszej transmisji na Ziemię, przy użyciu cyfrowego napędu taśmowego (Digital Tape Recorder) zapisującego na ośmiu ścieżkach z maksymalną szybkością 115,2 kilobitów na sekundę. Pojemność taśmy wynosi 536 megabitów, co jest równoważne zapisowi 96 zdjęć z kamer sondy[7].

Na Ziemi łączność z sondą utrzymywana jest przy użyciu sieci Deep Space Network (DSN) z antenami o średnicy 34 m i 70 m rozmieszczonymi w trzech kompleksach – w okolicy Madrytu w Hiszpanii, Canberry w Australii i Goldstone (w pobliżu Barstow) w Kalifornii.

Dane naukowe mogły być transmitowane w paśmie X z maksymalną szybkością 115,2 kilobitów na sekundę (przy Jowiszu). Możliwa do uzyskania szybkość przekazu maleje wraz ze wzrostem odległości sond od Ziemi – przy Saturnie wynosiła 44,8 kb/s, przy Uranie i Neptunie (Voyager 2) 21,6 kb/s. Podczas obecnej fazy misji Voyager (Misja Międzygwiezdna) dane typowo przesyłane są z sond w paśmie X w czasie rzeczywistym, z szybkością 160 bitów na sekundę i odbierane przez anteny DSN o średnicy 34 m. Dane z szerokopasmowego odbiornika fal plazmowych o wysokim tempie zapisu (115,2 kb/s) na pokładzie Voyagera 1 są okresowo zapisywane na taśmie i co około pół roku przesyłane z szybkością 1,4 kilobitów na sekundę, co wymaga odbioru przez 70-metrową antenę DSN. Ponieważ dane z tego instrumentu na pokładzie Voyagera 2 nie są już dłużej użyteczne, pamięć taśmowa na jego pokładzie została w 2007 roku wyłączona[11][8].

Instrukcje ze stacji naziemnych są przesyłane do sond w paśmie S z szybkością 16 bitów na sekundę.

Systemy sterowania | edytuj kod

Konstrukcja sond umożliwia ich funkcjonowanie w stopniu wysoce autonomicznym. Na pokładzie znajdują się trzy połączone ze sobą systemy komputerowe, każdy złożony z dwóch komputerów – głównego i zapasowego:

  • Computer Command Subsystem (CCS) – główne komputery sterujące sondy. CCS jest odpowiedzialny za utrzymywanie łączności z Ziemią, przetwarza i wykonuje instrukcje sterujące pracą instrumentów naukowych i innych systemów sondy. Zawiera algorytmy rozpoznające nieprawidłowości w funkcjonowaniu sondy i zapewniające ochronę przed ich skutkami.
  • Attitude and Articulation Control Subsystem (AACS) – odpowiedzialny za kontrolę położenia sondy. AACS utrzymuje antenę wysokiego zysku w pozycji skierowanej w kierunku Ziemi, steruje manewrami korekcyjnymi oraz ruchami platformy skanującej.

Do kontroli położenia wykorzystywane są trzy żyroskopy (używane jedynie przez krótki czas, do kilku godzin, podczas niektórych manewrów) oraz czujniki Słońca (Sun Sensor) i gwiazd (Canopus Star Tracker). Sterowany przez AACS system napędowy składa się z 16 silników o ciągu 0,889 N każdy. Cztery służą do wykonywania manewrów korekcji trajektorii, pozostałe służące do stabilizacji położenia sondy podzielono na dwa zestawy po 6 silników[7]. Materiał pędny stanowi hydrazyna, której początkowy zapas wynosił 90 kg. W styczniu 2015 roku na pokładzie Voyagera 1 pozostało 17,38 kg, a Voyager 2 miał zapas 25,27 kg hydrazyny[9].

  • Flight Data Subsystem (FDS) – kontroluje pracę instrumentów naukowych, zbiera i formatuje dane naukowe i inżynieryjne przeznaczone do transmisji na Ziemię oraz koduje i wykonuje kompresję tych danych.

Instrumenty naukowe | edytuj kod

Na pokładzie każdej z sond Voyager zostało zainstalowanych 10 instrumentów naukowych. Instrumenty te, oraz system telekomunikacyjny sond, posłużyły do przeprowadzenia 11 eksperymentów:[7][12]

Platforma skanująca z zainstalowanymi instrumentami

Fotopolarymetr na pokładzie sondy Voyager 1 uległ awarii przed przelotem obok Jowisza i zebrane przez niego dane nie były analizowane.

Detektor plazmy PLS w listopadzie 1980 roku, wkrótce po minięciu przez sondę Saturna, uległ poważnej awarii, która znacznie ograniczyła jego zdolności obserwacyjne i utrudniła prowadzenie badań wiatru słonecznego[24]. Instrument ten został wyłączony 1 lutego 2007 roku.

Z powodu spadku wytwarzanej energii elektrycznej, po zakończeniu fazy badania planet, kolejno wyłączane są niektóre instrumenty naukowe sondy. W pierwszej kolejności zostały wyłączone wszystkie instrumenty znajdujące się na platformie skanującej, z wyjątkiem spektrometru ultrafioletu (UVS). UVS kontynuował zbieranie danych, chociaż bez możliwości skanowania, do 2010 roku. Pod koniec tego roku miał on także zostać wyłączony (według planu z połowy 2010 roku)[25].

Odbiornik radiowy PRA został wyłączony 15 stycznia 2008 roku.

Do 2020 roku planowane jest utrzymanie na pokładzie Voyagera 1 pracy następujących instrumentów: Low-Energy Charged Particle Subsystem, Cosmic Ray Subsystem, Magnetometer i Plasma Wave Subsystem[25].

Golden Record | edytuj kod

 Osobny artykuł: Voyager Golden Record.

Do kadłuba każdej z sond Voyager przymocowana jest 12-calowa płyta gramofonowa wykonana z pozłacanej miedzi. Zapisane są na niej pozdrowienia wypowiadane w 55 językach (w tym polskim), muzyka oraz dźwięki i obrazy przedstawiające różnorodność życia i kultury na Ziemi[26].

Przebieg misji | edytuj kod

Start sondy Voyager 1

Start sondy Voyager 1 nastąpił 5 września 1977 roku. Najpotężniejsza ówczesna amerykańska rakieta nośna Titan IIIE-Centaur z dodatkowym stopniem na stały materiał pędny wyniosła sondę na prowadzącą ku Jowiszowi orbitę o peryhelium wynoszącym 1,0 au i aphelium 8,9 au. Początek misji został opóźniony o 5 dni, w celu dokonania kontroli i wprowadzenia modyfikacji niektórych elementów sondy i jej oprogramowania, dla uniknięcia problemów, które napotkano podczas aktywacji wystrzelonej wcześniej sondy Voyager 2.

18 września, znajdując się w odległości 11,66 mln km, sonda skierowała platformę skanującą w kierunku Ziemi i wykonała pierwszą w historii fotografię, na której widoczne były razem pełne dyski Ziemi i Księżyca. 15 grudnia 1977 roku znajdując się w odległości 124 mln km od Ziemi, Voyager 1 prześcignął poruszającą się wolniej sondę Voyager 2. W tym momencie wzajemna odległość między sondami wynosiła 17 mln km. 23 lutego 1978 roku doszło do zacięcia platformy skanującej, jednak awaria ta ustąpiła po przeprowadzeniu testów jej ruchomości.

Jowisz | edytuj kod

Trajektoria przelotu Voyagera 1 przez układ Jowisza

W kwietniu 1978 roku, znajdując się w odległości 265 mln km od Jowisza, sonda zaczęła wykonywać pierwsze fotografie tej planety. Faza obserwacji Jowisza oficjalnie rozpoczęła się 4 stycznia 1979 roku 10 lutego Voyager 1 przekroczył orbitę Sinope, najbardziej odległego, spośród ówcześnie znanych, księżyca planety. 28 lutego sonda osiągnęła granice jowiszowej magnetosfery. W tym czasie rozmiar magnetosfery planety podlegał gwałtownym fluktuacjom, co spowodowało, że dopiero 3 marca sonda po raz ostatni przekroczyła magnetopauzę.

5 marca 1979 roku o 12:05:26 UTC Voyager 1 zbliżył się do Jowisza na najmniejszą odległość, wynoszącą 348 890 km od centrum planety, około 280 000 km od szczytów chmur. 5 marca sonda przeleciała także kolejno obok Amaltei (minimalna odległość 420 200 km), Io (20 570 km) i Europy (733 760 km). 6 marca Voyager 1 zbliżył się do Ganimedesa na odległość 114 710 km i do księżyca Kallisto na odległość 126 400 km[27][28].

Oddalając się od Jowisza, 20 marca sonda opuściła obszar jego magnetosfery, a 13 kwietnia 1979 roku zakończona została faza obserwacji planety. Dokonany podczas przelotu obok Jowisza manewr asysty grawitacyjnej zmienił orbitę Voyagera 1 na prowadzącą do Saturna orbitę hiperboliczną.

Sonda odkryła czynne wulkany na Io (było to pierwsze odkrycie aktywnego wulkanizmu poza Ziemią), obecność pierścienia wokół Jowisza, zorze polarne i potężne wyładowania atmosferyczne na planecie. Zbadano strukturę i dynamikę atmosfery Jowisza, zawartość w niej helu i wielu związków chemicznych. Poznano wiele szczegółów struktury magnetosfery. Sonda po raz pierwszy ukazała szczegóły morfologii powierzchni i budowy geologicznej największych księżyców planety. Na przekazanych zdjęciach odkryto także dwa niewielkie księżyce – Tebe i Metis[29]. Łącznie sonda wykonała około 18 tysięcy fotografii Jowisza, jego księżyców i pierścienia.

Saturn | edytuj kod

Trajektoria przelotu Voyagera 1 przez układ Saturna

Po minięciu Jowisza, sonda 9 kwietnia 1979 roku wykonała pierwszy manewr korekcji trajektorii, by umożliwić bliski przelot obok Tytana. Następny manewr 10 października 1979 roku zapewnił, żeby sonda nie uderzyła w powierzchnię tego księżyca. Na początku stycznia 1980 roku instrument radioastronomiczny (PRA) zaczął odbierać impulsy radiowe pochodzące z Saturna. 23 sierpnia Voyager 1 zaczął wykonywać pierwsze fotografie planety. 12 listopada sonda osiągnęła granice magnetosfery Saturna.

12 listopada 1980 roku o 05:41 UTC Voyager 1 zbliżył się do Tytana na najmniejszą odległość, wynoszącą 6498 km od centrum księżyca, przelatując około 4000 km od szczytów skrywających go mgieł. Następnie sonda zbliżyła się do księżyca Tethys na odległość 415 532 km. Największe zbliżenie do Saturna miało miejsce 12 listopada o 23:45:43 UTC w odległości 184 141 km od centrum planety, około 124 000 km nad szczytami chmur. 13 listopada sonda przeleciała kolejno obok Mimasa (minimalna odległość 88 406 km), Enceladusa (201 934 km), Dione (161 499 km), Rei (73 985 km) i Hyperiona (870 823 km)[30]. Oddalając się od Saturna, 16 listopada sonda opuściła obszar jego magnetosfery.

Głównym składnikiem atmosfery Tytana okazał się być azot, a warstwy chmur i mgieł całkowicie zakrywają jego powierzchnię. Ustalono wartości ciśnienia atmosferycznego i temperatury panującej na Tytanie. W przypadku innych księżyców uzyskano po raz pierwszy obrazy ich powierzchni. Fotografie systemu pierścieni planety ukazały ich niezwykle skomplikowaną, złożoną z tysięcy elementów strukturę. Nad powierzchnią pierścienia B zauważono ciemne radialne struktury, nazywane szprychami. Zbadano strukturę i dynamikę atmosfery planety, zawartość w niej helu i wielu związków chemicznych, odkryto obecność zórz polarnych. Poznano wiele szczegółów struktury magnetosfery. Na przekazanych zdjęciach odkryto także trzy niewielkie księżyce – Atlas, Prometeusz i Pandora[29]. Łącznie sonda wykonała około 16 tysięcy fotografii Saturna, jego księżyców i pierścieni.

Voyager Interstellar Mission | edytuj kod

Schemat heliosfery z zaznaczonymi pozycjami sond Voyager Mozaika zdjęć Układu Słonecznego wykonana przez Voyagera 1 z odległości 40 au od Słońca Najdalsze zdjęcie Ziemi z kosmosu

Przelot obok Saturna zmienił tor lotu Voyagera 1 na, prowadzącą poza Układ Słoneczny, orbitę hiperboliczną o nachyleniu 35° na północ od płaszczyzny ekliptyki i mimośrodzie 3,72[31]. Od tego czasu sonda wykonuje pomiary wiatru słonecznego, pól magnetycznych i promieni kosmicznych. Spektrometr UVS wykorzystywany był do obserwacji astronomicznych w ultrafiolecie. Po minięciu przez sondę Voyager 2 Neptuna, NASA oficjalnie przemianowała 1 stycznia 1990 roku misje obydwu sond Voyager na Voyager Interstellar Mission (Misja Międzygwiezdna Voyagera). Jej głównym zadaniem jest zbadanie krańcowych obszarów heliosfery, w tym dotarcie do heliopauzy.

14 lutego 1990 roku Voyager 1 po raz ostatni uruchomił swoje kamery i wykonał serię zdjęć ukazujących Słońce i planety, w tym Ziemię. 17 lutego 1998 roku sonda znalazła się w większej odległości od Słońca (69,4 au), niż wystrzelony w 1972 roku Pioneer 10. Tym samym Voyager 1 stał się najodleglejszym skonstruowanym przez człowieka obiektem w kosmosie[32].

16 grudnia 2004 roku, w odległości 94,01 au od Słońca, Voyager 1 przekroczył granicę szoku końcowego heliosfery i znalazł się w obszarze płaszcza Układu Słonecznego[2].

15 sierpnia 2006 roku sonda dotarła na odległość 100 au od Słońca[33].

W maju 2012 roku instrumenty Voyagera 1 zaczęły rejestrować szybki wzrost natężenia promieniowania kosmicznego pochodzenia galaktycznego, co było interpretowane jako oznaka zbliżania się sondy do heliopauzy[34].

Pomiędzy 28 lipca a 25 sierpnia 2012 roku sonda pięciokrotnie przekraczała granicę nowego obszaru, charakteryzującego się gwałtownym spadkiem liczby cząstek pochodzących z wiatru słonecznego, przy jednoczesnym dalszym wzroście natężenia promieniowania kosmicznego pochodzącego z przestrzeni międzygwiezdnej. Jednocześnie wzrosło natężenie otaczającego pola magnetycznego, przy niezmienionej jego orientacji. Początkowo zespół naukowy misji ogłosił, że sonda znajduje się w nieznanym uprzednio obszarze krańcowym heliosfery, w którym linie słonecznego pola magnetycznego są połączone z liniami pola międzygwiezdnego[35][36]. Dodatkowe pomiary gęstości plazmy elektronowej otaczającej sondę, wykonane przez odbiornik fal plazmowych (PWS), wykazały wzrost jej wartości do spodziewanej w przestrzeni międzygwiezdnej. We wrześniu 2013 roku NASA oficjalnie ogłosiła, że 25 sierpnia 2012 roku, w odległości 121,7 au od Słońca, sonda Voyager 1 przekroczyła heliopauzę i znalazła się w przestrzeni międzygwiezdnej[37][3][38].

1 stycznia 2019 roku Voyager 1 znajdował się w odległości ponad 21 597 000 000 km (144,37 au) od Słońca, w punkcie o współrzędnych równikowych: deklinacja (J2000) +12° 00′, rektascensja (J2000) 17h 14m i współrzędnych ekliptycznych: szerokość ekliptyczna 35,1°, długość ekliptyczna 256,2°. Sonda oddala się od Słońca z prędkością 16 976 m/s (czyli 61 114 km/h = 3,581 au rocznie) w kierunku gwiazdozbioru Wężownika[39][40][41].

Przewiduje się, że wytwarzana przez generatory MHW-RTG energia wystarczy do utrzymania pracy ostatnich instrumentów naukowych na pokładzie sondy do około 2025 roku[25].

Pomiary natężenia cząstek wiatru słonecznego i promieniowania kosmicznego wykonane przez Voyagera 1 (październik 2011 – październik 2012)

Przyszłość sondy | edytuj kod

Zdjęcie sygnału radiowego otrzymanego z sondy 21 lutego 2013[42]

Obłok Oorta | edytuj kod

Za 300 lat Voyager 1 dotrze do Obłoku Oorta[43][44], a jego przebycie zajmie mu 30 000 lat.[45][46] Jeśli sonda nie zostanie zniszczona, za około 18 000 lat Voyager 1 oddali się od Słońca na odległość 1 roku świetlnego. W roku 40 272 sonda minie gwiazdę Gliese 445 (AC+79 3888) w gwiazdozbiorze Żyrafy w najmniejszej odległości wynoszącej 1,64 roku świetlnego[47][b]. Prędkość radialna Gliese 445 wynosi −119 km/s i gwiazda ta zbliża się obecnie do Słońca oraz do Voyagera[48]. NASA stwierdziła, iż „sondy Voyager będą – prawdopodobnie wiecznie – przemierzać Drogę Mleczną”[49].

Voyager 1 i New Horizons | edytuj kod

Jeżeli Voyager 1 nie zderzy się z innym obiektem ani nie zostanie przechwycony, nigdy nie zostanie „wyprzedzony” przez sondę New Horizons, pomimo iż została ona wysłana z Ziemi z większą prędkością początkową od obu sond Voyager. New Horizons leci z prędkością ok. 15 km/s, czyli 2 km/s wolniej od Voyagera 1 i wciąż zwalnia. Gdy New Horizons osiągnie dystans 100 AU (co nastąpi w roku 2038), jej prędkość będzie wynosić ok. 13 km/s[50].

Kierownictwo i koszty misji | edytuj kod

Trajektorie sond Voyager i Pioneer opuszczających Układ Słoneczny

Misje obydwu sond Voyager są prowadzone dla NASA przez Jet Propulsion Laboratory w Pasadenie. Stanowisko kierownika projektu Voyager (Project Manager) pełnili kolejno: H.M. „Bud” Schurmeier (1972-76), John Casani (1976-77), Robert Parks (1978-79), Raymond Heacock (1979-81), Esker Davis (1981-82), Richard Laeser (1982-86), Norman Haynes (1987-89), George Textor (1989-97), Ed Massey (1998–2010) i Suzanne Dodd (od 2010 roku).

Głównym naukowcem projektu (Project Scientist) jest od 1972 roku prof. Edward C. Stone z California Institute of Technology w Pasadenie. Zastępcą naukowca projektu podczas przelotów obok Jowisza był dr Arthur L. Lane, a podczas przelotów obok Saturna oraz (dla Voyagera 2) Urana i Neptuna dr Ellis D. Miner[53].

Całkowite koszty misji obydwu sond Voyager, w tym koszty startu, do minięcia Neptuna, wyniosły 865 milionów USD, a koszty misji międzygwiezdnej, do września 2013 roku – dalsze 123 mln USD[3].

Zobacz też | edytuj kod

Uwagi | edytuj kod

  1. Sonda New Horizons została wystrzelona w kosmos z większą prędkością niż Voyager 1, jednak, korzystając tylko z jednej asysty grawitacyjnej, nigdy Voyagera 1 nie wyprzedzi. New Horizons Salutes Voyager
  2. Momenty i odległości w jakich Voyager 1 i inne sondy opuszczające Układ Słoneczny będą mijać pobliskie gwiazdy są wypadkową trajektorii i prędkości sondy, oraz trajektorii i prędkości własnej tych gwiazd. Ta druga wielkość ma większe znaczenie

Przypisy | edytuj kod

  1. Voyager – The Interstellar Mission (ang.). NASA. [dostęp 2018-01-01].
  2. a b Stone i inni, Voyager 1 Explores the Termination Shock Region and the Heliosheath Beyond, „Science Magazine”, tom 309, nr 5743, 23 września 2005, s. 2017–2020 [dostęp 2008-09-27] .i inni
  3. a b c NASA Spacecraft Embarks on Historic Journey Into Interstellar Space. Jet Propulsion Laboratory, 2013-09-12. [dostęp 2013-09-12].
  4. Voyager at 35: Break on Through to the Other Side (ang.). JPL, 2012-08-20. [dostęp 2013-01-03].
  5. a b Voyager 1 (ang.). National Space Science Data Center. [dostęp 2011-07-09].
  6. R. P. Rudd i in.: The Voyager Interstellar Mission (ang.). 1996–10–07. [dostęp 2011–06–19].
  7. a b c d e Voyager Backgrounder (NASA Release No. 80-160) (ang.). NASA, 1980. [dostęp 2011-07-14].
  8. a b Edward C. Stone i in.: Voyager Interstellar Mission. Proposal to Senior Review 2010 of the Mission Operations and Data Analysis Program for the Heliophysics Operating Missions. (ang.). 2010. [dostęp 2011-06-19].
  9. a b Voyager Mission Operations Status Report (ang.). JPL, 2015–01–16. [dostęp 201–10–21].
  10. The Voyager Neptune travel guide. NASA, JPL, 1989-06-01.
  11. Voyager Mission. Interstellar Science. (ang.). JPL. [dostęp 2011-06-19].
  12. Experiments on Voyager 1 (ang.). NASA. [dostęp 2011-07-17].
  13. B.A.B.A. Smith B.A.B.A. i inni, Voyager imaging experiment, „Space Sci. Rev.”, tom 21, nr 2, listopad 1977, s. 103–127 [dostęp 2011-07-17]  (ang.).i inni
  14. C.F.C.F. Lillie C.F.C.F. i inni, The Voyager mission photopolarimeter experiment, „Space Sci. Rev.”, tom 21, nr 2, listopad 1977, s. 159–181 [dostęp 2011-07-17]  (ang.).i inni
  15. R.R. Hanel R.R. i inni, The Voyager infrared spectroscopy and radiometry investigation, „Space Sci. Rev.”, tom 21, nr 2, listopad 1977, s. 129–157 [dostęp 2011-07-17]  (ang.).i inni
  16. A.L.A.L. Broadfoot A.L.A.L. i inni, Ultraviolet spectrometer experiment for the Voyager missio, „Space Sci. Rev.”, tom 21, nr 2, listopad 1977, s. 183–205 [dostęp 2011-07-17]  (ang.).i inni
  17. H.S.H.S. Bridge H.S.H.S. i inni, The plasma experiment on the 1977 Voyager mission, „Space Sci. Rev.”, tom 21, nr 3, s. 259-287, grudzień 1977 [dostęp 2011-07-17]  (ang.).i inni
  18. S.M.S.M. Krimigis S.M.S.M. i inni, The low energy charged particle (LECP) experiment on the Voyager spacecraft, „Space Sci. Rev.”, tom 21, nr 3, grudzień 1977, s. 329–354 [dostęp 2011-07-17]  (ang.).i inni
  19. E.C.E.C. Stone E.C.E.C. i inni, Cosmic ray investigation for the Voyager missions: Energetic particle studies in the outer heliosphere – and beyond, „Space Sci. Rev.”, tom 21, nr 3, grudzień 1977, s. 355–376 [dostęp 2011-07-17]  (ang.).i inni
  20. K.W.K.W. Behannon K.W.K.W. i inni, Magnetic field experiment for Voyagers 1 and 2, „Space Sci. Rev.”, tom 21, nr 3, grudzień 1977, s. 235–257 [dostęp 2011-07-17]  (ang.).i inni
  21. F.L.F.L. Scarf F.L.F.L., D.A.D.A. Gurnett D.A.D.A., A plasma wave investigation for the Voyager mission, „Space Sci. Rev.”, tom 21, nr 3, grudzień 1977, s. 289–308 [dostęp 2011-07-17]  (ang.).
  22. J.W.J.W. Warwick J.W.J.W. i inni, Planetary radio astronomy experiment for Voyager missions, „Space Sci. Rev.”, tom 21, nr 3, grudzień 1977, s. 309–327 [dostęp 2011-07-17]  (ang.).i inni
  23. V.R.V.R. Eshleman V.R.V.R. i inni, Radio science investigations with Voyager, „Space Sci. Rev.”, tom 21, nr 2, listopad 1977, s. 207–232 [dostęp 2011-07-17]  (ang.).i inni
  24. Andrew J. Butrica: Voyager: The Grand Tour of Big Science. W: praca zbiorowa: From Engineering Science to Big Science. Pamela E. Mack (redakcja). NASA, 1998.
  25. a b c Voyager: Spacecraft Lifetime. [dostęp 26 września 2008].
  26. The Golden Record (ang.). JPL. [dostęp 2011-06-19].
  27. Voyager Mission Description.
  28. Chris Gebhardt, Jeff Goldader: Voyager 1′s great escape: The search for interstellar space (ang.). 2011-09-05. [dostęp 2011-09-12].
  29. a b USGS Astrogeology: Gazetteer of Planetary Nomenclature – Planetary Body Names and Discoverers.
  30. R. A. Jacobson: Reconstruction of the Voyager Saturn Encounter orbits in the ICRF system (ang.). 2003-02-09. [dostęp 2011-07-19].
  31. Voyager 1 and 2 hypebolic orbital elements (ang.). JPL. [dostęp 2011-06-30].
  32. Voyager Time Line (ang.). JPL. [dostęp 2011-06-30].
  33. Voyager 1: 'The Spacecraft That Could' Hits New Milestone (ang.). JPL, 2006-08-15. [dostęp 2014-01-21].
  34. Tony Phillips: Voyager 1 at the Final Frontier (ang.). NASA, 2012-06-30. [dostęp 2012-06-30].
  35. W. R. Webber i in.: At Voyager 1 Starting on about August 25, 2012 at a Distance of 121.7 AU From the Sun, a Sudden Disappearance of Anomalous Cosmic Rays and an Unusually Large Sudden Increase of Galactic Cosmic Ray H and He Nuclei and Electron Occurred (ang.). arXiv.org, 2012-12-04. [dostęp 2014-01-21].
  36. NASA Voyager 1 Encounters New Region in Deep Space (ang.). JPL, 2012-12-03. [dostęp 2013-01-04].
  37. D.A.D.A. Gurnett D.A.D.A. i inni, In Situ Observations of Interstellar Plasma with Voyager 1, „Science Magazine”, tom 341, nr 6153, 27 września 2013, s. 1489–1492 [dostęp 2014-01-21]  (ang.).
  38. Ron Cowen: Voyager 1 has reached interstellar space (ang.). Nature, 2013-09-12. [dostęp 2014-01-21].
  39. Voyager. The Interstellar Mission. Where Are the Voyagers? (ang.). JPL. [dostęp 2019-01-01].
  40. Spacecraft escaping the Solar System (ang.). Heavens-Above. [dostęp 2019-01-01].
  41. Heliocentric Trajectories for Selected Spacecraft, Planets, and Comets (ang.). NASA. [dostęp 2019-01-03].
  42. Voyager Signal Spotted By Earth Radio Telescopes. W: NASA [on-line]. NASA TV, Wrzesień 5, 2013. [dostęp 2015-05-20].
  43. Catalog Page for PIA17046. W: Photo Journal [on-line]. NASA. [dostęp 2014-04-27].
  44. It's Official: Voyager 1 Is Now In Interstellar Space. W: UniverseToday [on-line]. [dostęp 2014-04-27].
  45. Tia Ghose: Voyager 1 Really Is in Interstellar Space: How NASA Knows. TechMedia Network, 13 wrzesień 2013. [dostęp 14 wrzesień 2013].
  46. J.-R Cook: How Do We Know When Voyager Reaches Interstellar Space?. NASA / Jet Propulsion Lab, 12 wrzesień 2013. [dostęp 15 wrzesień 2013].
  47. Paolo Ulivi, David M. Harland: Robotic Exploration of the Solar System: Part 1: The Golden Age 1957–1982. Springer Praxis, 2007, s. 451–452. ISBN 978-0-387-49326-8. (ang.)
  48. Voyager – Mission – Interstellar Mission. NASA, Sierpień 9, 2010. [dostęp Marzec 17, 2011].
  49. Future. NASA. [dostęp Październik 13, 2013].
  50. New Horizons Salutes Voyager. W: Solar System Exploration [on-line]. NASA, 2006-08-17. [zarchiwizowane z tego adresu (2015-06-01)].
  51. Voyger: Spacecraft Lifetime. W: Jet Propulsion Laboratory [on-line]. NASA, Marzec 3, 2015. [dostęp 2015-05-20].
  52. Voyager – Spacecraft – Spacecraft Lifetime. NASA Jet Propulsion Laboratory, Październik 18, 2010. [dostęp Wrzesień 30, 2011].  Cytat: shutdown order has not been determined
  53. Voyager to the Outer Planets and Into Interstellar Space. Fact Sheet. (ang.). NASA, 2013. [dostęp 2015-05-18].

Linki zewnętrzne | edytuj kod

Na podstawie artykułu: "Voyager 1" pochodzącego z Wikipedii
OryginałEdytujHistoria i autorzy