Sonda testuje granice Układu

35 lat temu, 18 września 1977 roku, amerykańska sonda Voyager 1 wykonała z odległości 11,66 mln km pierwsze wspólne zdjęcie Ziemi i Księżyca

Wygląda skromnie, a jego komputer jest tak mizerny, że nie mógłby nawet uruchomić programu dla iPhone'a. Ale w historii podboju kosmosu nie ma sondy, która mogłaby przebić Voyagera 1 – to pierwszy posłaniec ludzkości z wiadomością dla innych cywilizacji.

35 lat po wystrzeleniu dzielny odkrywca jest już na skraju Układu Słonecznego i dalej podróżuje w kierunku przestrzeni międzygwiezdnej. Nie działają już silniki – sonda została rozpędzona dzięki wykorzystaniu grawitacji Jowisza. Porusza się z prędkością 17 km na sekundę (61 200 km na godz.).

Napięcie rośnie

Voyager to sonda wielkości małego samochodu, jest jednak reliktem epoki kosmicznej. Aż trudno uwierzyć, że jej komputer ma tylko 68 kilobajtów pamięci. Dla porównania najmniejszy odtwarzacz iPod Nano ma 8 gigabajtów pamięci, ponad 100 tys. razy więcej. Sonda wyposażona została w najdoskonalsze instrumenty, jakimi dysponowali naukowcy w latach 70. – kamery, magnetometry, spektrometry oraz detektor plazmy i naładowanych cząstek.

Zasilenie zapewnia radioizotopowy generator termoelektryczny. W tym urządzeniu prąd elektryczny uzyskiwany jest dzięki rozpadowi izotopu promieniotwórczego.

18  mld km od Ziemi znajduje się sonda Voyager 1 wystrzelona w kosmos 35 lat temu

Prędzej czy później statek pożegna się z Układem Słonecznym i będzie pierwszym obiektem wykonanym ludzką ręką, który przekroczy tę granicę.  Nikt na Ziemi nie czeka z takim zainteresowaniem na ten moment jak 76-letni Ed Stone, naukowiec z California Institute of Technology, który planował przebieg misji już w 1972 roku.

Podczas świętowania 35. rocznicy wystrzelenia w kosmos sondy Voyager 1, która przypadała  5 września, pytanie, jakie zadają sobie naukowcy w Jet Propulsion Laboratory w Kalifornii, brzmi: jak daleko Voyager ma do granicy Układu Słonecznego?

– Oczekujemy w napięciu na moment, kiedy sonda wydostanie się na zewnątrz – powiedział Stone.

Gdzie Voyager 1 jest teraz? Ponad 18 miliardów kilometrów od domu. Nadal przesyła dane na temat cząstek, na jakie trafia. Świadczą one o tym, że ciągle znajduje się wewnątrz naszego układu planetarnego.

– Trudno sobie wyobrazić, kiedy Voyager przekroczy granicę. Nie mogę powiedzieć, czy będzie to za dzień, miesiąc czy rok – powiedział Stone. – Kiedy wejdzie w przestrzeń międzygwiezdną – to będzie historyczny moment, którego znaczenia nie da się przecenić.

Voyager 1  do komunikacji z Ziemią za pomocą fal radiowych potrzebuje dziś aż 16 godzin.  Raportuje, że od początku roku wykrywa bardziej energetyczne cząstki, co oznacza, że jest na samym skraju „bańki" wokół Układu Słonecznego chroniącej nas przed cząstkami płynącymi z galaktyki. Ten „bąbel" naukowcy nazywają heliosferą. Obejmuje ona wszystkie planety i większość mniejszych ciał Układu Słonecznego.

Za nią rozciąga się tzw. płaszcz Układu Słonecznego. Tam ciśnienie materii międzygwiezdnej zaczyna dominować. Za nim jest heliopauza. Dotychczas naukowcy sądzili, że granica sięga odległości stukrotnie przekraczającej dystans, jaki dzieli Ziemię od Słońca (100 jednostek astronomicznych). Tymczasem Voyager 1 jest już w odległości ponad 121 jednostek astronomicznych od Słońca. Ciągle nie widać końca naszego układu planetarnego.

Kierunek – gwiazdy

Voyager 1 został wystrzelony 5 września 1977 r., kilka tygodni po starcie bliźniaczej sondy Voyager 2. Obie poleciały badać wielkie planety gazowe: Jowisza, Saturna, Urana i Neptuna.

Po zakończeniu badań planet kontrolerzy lotu poprowadzili sondy w różnych kierunkach na skraj Układu Słonecznego. A potem dalej w nieznane.

Sondy są obecnie najdalszymi wysłannikami ludzkości. Voyager 1 podróżuje w kierunku gwiazdy AC+793888 w konstelacji Żyrafy. Za około 40 tys. lat minie tę gwiazdę. Bliźniacza sonda oddalona od Ziemi o niecałe 15 mld km za ok. 38 tys. lat minie gwiazdę Ross 248 w gwiazdozbiorze Andromedy, a za 294 tys. lat Syriusza w gwiazdozbiorze Wielkiego Psa.

Każda z sond wyposażona została w złotą płytę – w rzeczywistości miedzianą płytkę pokrytą złotem z zapisanymi na niej 118 zdjęciami Ziemi, 90 minutami najwspanialszych kompozycji muzycznych. Są wśród nich dzieła Bacha, Mozarta, ale także przeboje, np. „Johnny B. Goode" w wykonaniu Chucka Berry'ego, oraz muzyka ludowa z wielu krajów. Są też dźwięki nagrane na naszej planecie: od bulgocących bagnisk przez szczekanie psa do odgłosów startującej rakiety kosmicznej. Na płycie znalazły się też życzenia dla obcych cywilizacji w 55 językach oraz głosy wielorybów, zapis fal mózgowych zakochanej dziewczyny. Do płyty dołączona została prosta instrukcja oraz zestaw do odtwarzania. Przedstawiciele obcych cywilizacji mogą się także zapoznać z przemówieniami ówczesnego sekretarza generalnego ONZ Kurta Waldheima i prezydenta USA Jimmy'ego Cartera.

Lista osiągnięć naukowych sond Voyager jest długa. Głównym zadaniem misji obydwu sond było zbadanie układów Jowisza i Saturna. Po pomyślnych przelotach obok tych planet NASA wydała zgodę na przedłużenie misji sondy Voyager 2 do Urana i Neptuna. Sonda określiła masę Saturna, zbadała skład atmosfery, przyjrzała się jej księżycom i określiła strukturę pola magnetycznego.

– To niesamowite badania – powiedział Ed Stone. – Voyager 1 i 2 mają niebywały talent do dokonywania odkryć.

Sondzie Voyager 1 zawdzięczamy pierwsze informacje na temat wulkanów na Io, księżycu Jowisza, dowody na istnienie oceanu pod powierzchnią Europy, innego jowiszowego księżyca. Sonda przesłała także pierwsze dane świadczące o występowaniu deszczów metanowych na Tytanie, księżycu Saturna. Spektakularnym odkryciem i zaskoczeniem dla świata naukowego były gejzery lodowe odkryte na powierzchni Trytona, księżyca Neptuna. Sondzie Voyager 2 zawdzięczamy zaś odkrycie osobliwego pola magnetycznego Neptuna i Urana.

– Każde z tych odkryć pozwalało zmienić nam sposób myślenia o innych światach – powiedział Stone. – Voyager ujawnił nam nieoczekiwanie takie informacje, które oznaczają, że musimy się jeszcze wiele nauczyć o naszym Układzie Słonecznym.

Martwi ambasadorzy

Badanie gazowych gigantów i ich księżyców zakończyło się wraz z przelotem Voyagera 2 obok Neptuna w 1989 roku. Kontrolerzy zachęceni sukcesem wyznaczyli kolejne zadanie dla obu sond. Było nim dotarcie do określonej teoretycznie granicy Układu Słonecznego. Sondom wyznaczono nowe cele: zbadanie przestrzeni w większej odległości od Słońca. Naukowców szczególnie interesował obszar między oddziaływaniem wiatru słonecznego a cząstkami płynącymi z przestrzeni międzygwiazdowej.