Wystrzelony przez NASA 5 września 1977 roku w celu zbadania zewnętrznego Układu Słonecznego, Voyager 1 jest najdalej położonym od Ziemi obiektem stworzonym przez człowieka. W dniu 28 stycznia 2021 roku sonda kosmiczna znajduje się ponad 14 155 490 863 mil (22 781 054 287 km) od naszej ojczystej planety. Oddala się również z prędkością 38 026,77 mph (61 198,15 km/h) względem Słońca.
Mimo tak ogromnej odległości (nawet światło pokonuje ten dystans w ponad 21 godzin), dzięki NASA’s Deep Space Network (DSN, patrz uwagi 1), wciąż możemy się z nią komunikować (również z jej siostrą, Voyagerem 2). Ale jak daleko może dotrzeć Voyager 1, zanim stracimy łączność?
Niżej zamieszczony film opublikowany przez kanał Primal Space pokazuje, jak komunikujemy się z Voyagerem i kiedy ostatecznie przestanie on odbierać nasze sygnały.
Table of Contents
Jak długo możemy komunikować się z Voyagerem 1?
Używając Deep Space Network, NASA transmituje sygnał radiowy o mocy 20 kW z Ziemi. Sygnał ten potrzebuje ponad 21 godzin, aby dotrzeć do Voyagera 1 (jest on więc oddalony od Ziemi o ponad 21 godzin świetlnych). Czuła antena sondy odbiera sygnał i odpowiada sygnałem 20-watowym. Dotarcie do Ziemi zajmuje kolejne 21+ godzin, a w miarę jak sygnał podróżuje przez przestrzeń kosmiczną, słabnie. Gdy dociera do Ziemi, jest już ledwo wykrywalny – ale DSN jest w stanie go wykryć.
Teoretycznie nie ma żadnego ograniczenia co do tego, jak daleko możemy komunikować się z obiektami w kosmosie – tak długo, jak one nam odpowiadają. Przy naszej obecnej technologii moglibyśmy niezawodnie komunikować się z Voyagerem 1 przez tysiące lat, nawet jeśli znajduje się on wiele lat świetlnych od nas.
Mimo to, możemy komunikować się z Voyagerem 1 jeszcze tylko przez kilka lat. Powód jest następujący: zasilanie elektryczne sondy zasilane energią jądrową (patrz uwagi 2) słabnie z każdym dniem.
Voyager 1 i „bladoniebieska kropka”
W 1990 roku, w celu oszczędzania energii, inżynierowie wyłączyli kamerę statku kosmicznego. Ale, przed tym, to było nakazane przez NASA, aby odwrócić swoją kamerę i zrobić zdjęcie Ziemi w całej wielkiej przestrzeni kosmicznej, na wniosek Carl Sagan.
Zrobione z rekordowej odległości około 6 miliardów kilometrów (3,7 miliardów mil, 40 AU) od Ziemi, zdjęcie znane jako Pale Blue Dot. Na zdjęciu Ziemia jest pokazana jako ułamek piksela (o rozmiarze 0,12 piksela) na tle ogromu przestrzeni kosmicznej.
„Pale Blue Dot” jest nadal najdalszym zdjęciem Ziemi, jakie kiedykolwiek zrobiliśmy (stan na styczeń 2019).
Ale stara sonda wciąż nas zadziwia: 28 listopada 2017 roku zestaw pędników na jej pokładzie z powodzeniem odpalił się po raz pierwszy od listopada 1980 roku, po 37 latach bez użycia.
Dziś tylko 4 z 11 instrumentów naukowych na Voyagerze 1 są wciąż aktywne. Instrumenty te są używane do zbierania danych o polach magnetycznych, wiatrach słonecznych i promieniowaniu kosmicznym poza naszym Układem Słonecznym.
W dniu 25 sierpnia 2012 roku Voyager 1 stał się pierwszym statkiem kosmicznym, który przekroczył heliopauzę (patrz uwagi 3) (rozległy, bąbelkowaty region przestrzeni otaczający Słońce i przez nie tworzony) i wszedł do ośrodka międzygwiazdowego.
Przedłużona misja Voyagera 1 ma trwać do około 2025 roku, kiedy to jego radioizotopowe generatory termoelektryczne nie będą już dostarczać wystarczającej ilości energii elektrycznej do obsługi instrumentów naukowych. W tym czasie znajdzie się on ponad 15,5 miliarda mil (25 miliardów km) od Ziemi.
Naukowcy będą komunikować się z Voyagerem 1 i otrzymywać ważne informacje, które zbiera, aż w końcu wyśle swój ostatni bit danych i zniknie bezszelestnie w przestrzeni kosmicznej, aby nigdy więcej o nim nie usłyszano.
Uwagi
- The Deep Space Network (DSN) to światowa sieć amerykańskich obiektów komunikacyjnych dla statków kosmicznych, znajdujących się w Stanach Zjednoczonych (Kalifornia), Hiszpanii (Madryt) i Australii (Canberra), która wspiera międzyplanetarne misje statków kosmicznych NASA. Każdy kompleks posiada ogromną 70-metrową antenę wraz z wieloma 34-metrowymi antenami, które mogą być połączone, aby odebrać sygnały, które są tysiące razy słabsze niż standardowy sygnał FM.
- Voyager 1 nie używa reaktora jądrowego do zasilania siebie. Używa trzech jednostek RTG – (Radioisotope Thermal Generator), które przekształcają ciepło z rozpadającego się plutonu w energię elektryczną za pomocą urządzeń Peltiera. Nie jest on bardzo wymyślny, nie ma ruchomych części i jest bardzo niezawodny, ale wytwarza o wiele mniej energii niż reaktor jądrowy.
- Heliosfera to rozległy, przypominający bąbel region przestrzeni, który otacza Słońce i jest przez nie tworzony. W terminologii fizyki plazmy jest to zagłębienie utworzone przez Słońce w otaczającym je ośrodku międzygwiazdowym. Bąbel” heliosfery jest nieustannie „nadmuchiwany” przez plazmę pochodzącą ze Słońca, zwaną wiatrem słonecznym. Na zewnątrz heliosfery plazma słoneczna ustępuje miejsca plazmie międzygwiazdowej przenikającej naszą galaktykę. Poziom promieniowania wewnątrz i na zewnątrz heliosfery różni się; w szczególności galaktyczne promienie kosmiczne są mniej obfite wewnątrz heliosfery, tak że planety znajdujące się wewnątrz (w tym Ziemia) są częściowo osłonięte przed ich oddziaływaniem. Mówi się, że słowo „heliosfera” zostało ukute przez Alexandra J. Desslera, któremu przypisuje się pierwsze użycie tego słowa w literaturze naukowej.
Źródła
- Strona Status misji Voyager na NASA.gov
- Voyager 1 on Wikipedia
- Voyager 1’s Radioisotope Thermoelectric Generators (RTG) on NASA.gov
- Heliosphere on Wikipedia
- Author
- Recent Posts
- Co to jest equilux i dlaczego dzień i noc nie są równej długości w równonocy – 20 marca, 2021
- Ruch dwutlenku węgla między powietrzem a morzem (wideo) – 16 marca, 2021
- Będziesz zaskoczony, jak ciasny jest układ TRAPPIST-1 – 11 marca, 2021
.