ボイジャー1号はどこまで行けば連絡が取れなくなるのか？

1977年9月5日、太陽系外縁部の研究のためにNASAが打ち上げたボイジャー1号は、人類が作った天体としては地球から最も遠いところにある。 2021年1月28日現在、この宇宙探査機は我々の母星から14,155,490,863マイル（22,781,054,287キロ）以上離れている。

これだけの距離があるにもかかわらず（光でさえ21時間以上でその距離をカバーする）、NASAの深宇宙ネットワーク（DSN、注1）のおかげで、我々はまだ探査機と通信することができます（姉妹機のボイジャー2号とも）。しかし、ボイジャー1号はどこまで行けば通信が途絶えるのでしょうか。

以下のPrimal Spaceチャンネルが公開したビデオでは、ボイジャーとの通信方法と、いつボイジャーが我々の信号を受信しなくなるのかを見ています。

2つのボイジャー探査機は宇宙探査の歴史の中で最も長く稼働する宇宙船である。ボイジャー1号は、通信が途絶えるまでどこまで行けるのでしょうか。このビデオでは、ボイジャーとの通信方法と、いつボイジャーが我々の信号を受信しなくなるかを見ていきます。

ボイジャー1号と通信できるのはいつまでか？

ディープスペースネットワークを使って、NASAは地球から20kWの電波を送信しています。その信号がボイジャー1号に届くまで21時間以上かかります（地球から21光時以上離れているわけです）。探査機の高感度アンテナはその信号を拾い、20ワットの信号で返信する。地球への到達にはさらに21時間以上かかり、宇宙空間を移動するにつれて信号は弱くなる。

理論的には、宇宙の物体と通信できる距離には制限がないのですが、相手が我々に返信してくれる限りは。現在の技術では、ボイジャー1号が何光年も離れていても、何千年も確実に通信することができます。

にもかかわらず、ボイジャー1号と通信できるのはあと数年だけです。その理由は、探査機の原子力（注2）の電力供給が日に日に弱まっていくからです。

Voyager 1 in Deep Space (Artist Conception)とあります。ボイジャー宇宙船は同じものなので、ボイジャー2号である可能性もあります。ボイジャー宇宙船はJPLによって製造され、現在も両宇宙船を運用しています。 JPLはパサデナにあるカリフォルニア工科大学の一部門である。カリフォルニア州ボイジャー・ミッションは、ワシントンの科学ミッション理事会のヘリオフィジックス部門がスポンサーとなっているNASAヘリオフィジックス・システム・オブザーバトリーの一部である。画像はイメージです。 NASA.gov

ボイジャー1号と「ペイルブルー・ドット」

1990年に、エンジニアは電力を節約するために、宇宙船のカメラの電源を切りました。

地球から過去最高の約60億km（37億マイル、40天文単位）の距離から撮影されたこの写真は、「ペールブルードット」として知られています。写真では、広大な宇宙を背景に、地球が数分の一のピクセル（大きさ0.12ピクセル）で示されています。

この「ペールブルードット」は、これまで撮影した地球の画像で最も遠い場所にあるものです（2019年1月現在）。

Voyager 1 Pale Blue Dot — この「Pale Blue Dot」と名付けられた地球の狭角カラー画像は、ボイジャー1号が撮影した史上初の太陽系の「ポートレート」の一部である。「この点をもう一度考えてみてください。それはここです。これが故郷だ。それは私たちです。あなたが愛する人たち、あなたが知っている人たち、あなたが聞いたことのある人たち、かつて存在したすべての人たちが、その上で人生を全うしたのです。私たちの喜びと苦しみの集合体、何千もの自信に満ちた宗教、イデオロギー、経済の教義、あらゆる狩猟者と採集者、あらゆる英雄と臆病者、文明の創造者と破壊者、あらゆる王と農民、恋する若いカップル、母親と父親、希望に満ちた子供、発明家、探検家、道徳の教師、汚職政治家、スーパースター、最高指導者、種の歴史におけるあらゆる聖人と罪人、それらがそこに住んでいた-太陽光線の中に浮かぶ一片のほこりにね」。 -カール・セーガン著『ペール・ブルー・ドット』。 A Vision of Human Future in Space

しかし、古い探査機は今でも私たちを驚かせてくれます：2017年11月28日、それに搭載されたスラスター一式が、37年間使用しなかった後、1980年11月から初めて発射に成功しました

現在、ボイジャー1号の11の科学機器のうち4つがまだアクティブになっているだけです。

2012年8月25日、ボイジャー1号は宇宙船として初めてヘリオポーズ（注3）（太陽を囲み、太陽が作る広大な泡状の宇宙空間）を超え、星間物質に突入しました。

ボイジャー1号の延長ミッションは、ラジオアイソトープ熱電発電機が科学機器を動かすのに十分な電力を供給できなくなる2025年頃まで続くと予想されています。

科学者はボイジャー1号と通信し、最終的に最後のデータを送信して宇宙空間に静かに消え、二度と連絡が取れなくなるまで、収集した重要な情報を受信する。

注釈

ディープスペースネットワーク（DSN）は、米国（カリフォルニア）、スペイン（マドリード）、オーストラリア（キャンベラ）にある米国の宇宙船通信施設の世界ネットワークで、NASAの惑星間宇宙船ミッションをサポートしている。各施設には70mの巨大なアンテナと34mのアンテナがあり、それらを組み合わせることで、通常のFM信号の数千倍も弱い信号を拾うことができるのです。 3つのRTGユニット – (Radioisotope Thermal Generator)を使用しており、崩壊するプルトニウムの熱をペルチェ素子で電気に変換しています。これはあまり派手ではなく、可動部品がなく、信頼性が高いのですが、原子炉よりもはるかに少ない電力を生み出します。
太陽圏とは、太陽を取り囲み、それによって作られる広大で泡状の宇宙空間のことです。プラズマ物理学の用語では、太陽によって周囲の星間物質中に形成された空洞のことです。太陽圏は、太陽風と呼ばれる太陽からのプラズマによって、常に「泡」のように膨張している。太陽圏の外側では、この太陽プラズマは銀河系を取り巻く星間プラズマに変わる。太陽圏の内側と外側では放射線の量が異なり、特に銀河宇宙線は太陽圏の内側の方が少ないため、地球を含む内部の惑星は宇宙線の影響を受けにくくなっている。ヘリオスフィア」という言葉は、アレクサンダー・J・デスラーによって作られたと言われており、彼が科学文献で初めてこの言葉を使用したとされている。gov
Voyager 1 on Wikipedia
Voyager 1’s Radioisotope Thermoelectric Generators (RTG) on NASA.gov
Heliosphere on Wikipedia

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ボイジャー1号と通信できるのはいつまでか？

ボイジャー1号と「ペイルブルー・ドット」

注釈

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