Voyager-program: a NASA Voyager 1 és 2 űrszondáinak küldetése
Voyager-program: a NASA Voyager 1 és 2 küldetése — részletes beszámoló a Jupiterről, Szaturnuszról és a külső Naprendszer felfedezéséről, valamint az intersztelláris térbe kilépésről.
A Voyager-program az Egyesült Államok NASA egyik legismertebb űrkutatási vállalkozása. A program két pilóta nélküli tudományos űrszondából, a Voyager 1 és a Voyager 2 űrszondából áll. 1977-ben indították őket, hogy kihasználják az 1970-es évek végének kedvező bolygóegyüttállását, amely lehetővé tette a bolygóközi manőverekhez szükséges gravitációs hintamozgásokat (gravity assist). A szondákat a JPL-ben tervezték és építették, a küldetést pedig a NASA finanszírozta.
Miért indították és mire voltak képesek?
A küldetés elsődleges célja a Jupiter és a Szaturnusz részletes vizsgálata volt: bolygók szerkezetének, holdjaiknak, gyűrűrendszereinek és mágneses tereinek feltérképezése. A gravitációs hintamanőverek segítségével mindkét szonda további pályára lépett, és folytatta útját a külső Naprendszer felé. Bár a kezdeti hivatalos cél elsősorban a két óriásbolygó volt, a tervezett pályák és a műszerek teljesítőképessége lehetővé tették a küldetés kiterjesztését.
Főbb felfedezések és eredmények
- A Voyagerek nagymértékben bővítették az ismereteinket a Naprendszer gázóriásairól. Felfedezték, hogy a Jupiternél például az Io rendkívül aktív vulkáni tevékenységet mutat, továbbá részletes képeket és adatokat szolgáltattak a Jupiter gyűrűiről és mágneses mezejéről.
- A űrszondák mérései alapján a Szaturnusz gyűrűrendszerének és holdjainak részletes térképe készült, a Voyager 2 pedig egyedi adatokat szolgáltatott az Uránusz és a Neptunusz rendszereiről — a Voyager 2 az egyetlen ember készítette űreszköz, amely eddig ezeket a bolygókat meglátogatta.
- A Voyager 2 felfedezte az Uránusz és a Neptunusz sajátosságait, köztük a Neptunuszon észlelt nagy sötét foltot (Great Dark Spot) és a különleges szeleket, valamint megerősítette az Uránusz gyűrűinek és holdjainak létezését.
- A program adatai hozzájárultak a külső Naprendszer dinamikájának jobb megértéséhez, és segítettek korlátozni a távoli, eddig ismeretlen objektumokról (így egyes, a X-bolygó hipotézisével kapcsolatos elméletek) alkotott feltételezéseket, például arról, hogy hol található — vagy hol nem található — hasonló tömegű test távol a Naptól, mint a Plútó.
Műszerek, aranylemez és kommunikáció
A Voyagerek többféle tudományos műszerrel rendelkeztek: kamerákkal, spektrométerekkel (ultraibolya, infravörös), magnetométerekkel, plazma- és kozmikus részecske detektorokkal, rádió- és fotopolariméteres berendezésekkel. Az eszközök segítségével felvételek, spektroszkópiai adatok, mágneses térmérések és részecskeáramlás-mérések születtek, amelyek hosszú távon is értékesek.
A szondákra aranyozott hang- és képlemezeket helyeztek el (a híres "Golden Record"), amelyen üdvözlések több nyelven, zenei részletek és földi hangok találhatók, hogy egy esetleges intelligens befogadó számára információt adjanak a Földről és az emberiségről. A Voyagerek áramellátását radioizotópos termoelektromos generátorok (RTG) biztosítják; ezek teljesítménye az eltelt évtizedek alatt folyamatosan csökken, ezért fokozatosan lekapcsoltak bizonyos műszereket az energia megtakarítása érdekében.
A kommunikációt a Földdel a NASA Deep Space Network (DSN) biztosítja; a jelek ma nagyon gyengék és lassú adatátvitelt tesznek lehetővé, de még mindig elegendőek tudományos adatok és egészségügyi telemetria fogadására a szondáktól.
Interstelláris tér és jelenlegi státusz
Mindkét űrszonda folytatta útját kifelé a Naprendszerből, és végül átlépték a helioszféra határát (a napszél hatásának dominanciáját). A Voyager 1 hivatalosan 2012-ben lépett be az intersztelláris térbe, míg a Voyager 2 ezt körülbelül 2018-ban tette meg. Ennek következtében mindkét jármű ma már olyan környezetben mér, amely közvetlenül az általános csillagközi anyag és sugárzás jellemzőit tükrözi.
A Voyagerek ma is működnek, bár csak néhány műszer aktív, és a kapcsolat fenntartása nehéz, mert a jelútidők és az adatráták folyamatosan romlanak. A Voyager 1 jelenleg a legtávolabbi ember által készített tárgy a Földtől, és mindkét szonda tovább viszi az emberiség üzenetét a csillagközi térbe.
Örökség
A Voyager-program forradalmasította a bolygókutatást: részletes felvételeket, meglepő felfedezéseket és alapvető fizikai méréseket hozott, amelyekre későbbi küldetések is támaszkodtak. A szondák hosszú élettartama és az, hogy máig adatokat szolgáltatnak, rendkívüli sikerré tette a programot az űrkutatás történetében.
Azok a pályák, amelyek lehetővé tették a Voyager űrszondák számára, hogy meglátogassák a külső bolygókat, és elérjék a Naprendszerünkből való kilépéshez szükséges sebességet.
Kérdések és válaszok
K: Mi az a Voyager program?
V: A Voyager program az Egyesült Államok NASA ügynökségének űrkutatási programja. Egy pár pilóta nélküli tudományos szondából, a Voyager 1 és a Voyager 2 űrszondákból áll.
K: Mikor indították el a szondákat?
V: A szondákat 1977-ben indították útnak, hogy kihasználják az 1970-es évek végének kedvező bolygóelrendeződését.
K: Mi volt a küldetésük?
V: Bár hivatalosan csak a Jupiter és a Szaturnusz tanulmányozására használták őket, a két szonda a külső Naprendszerben is folytathatta küldetését. Azóta tovább folytatták és kiléptek a Naprendszerből.
K: Ki építette és finanszírozta őket?
V: Az űrszondákat a JPL-ben építették, és a NASA finanszírozta.
K: Milyen adatokat gyűjtöttek a gázóriásokról?
V: Mindkét küldetés nagy mennyiségű adatot gyűjtött a Naprendszer gázóriásairól, amelyek indításuk előtt korábban ismeretlenek voltak.
K: Hogyan használták fel ezeket arra, hogy korlátokat szabjanak az X-bolygó létezésének?
V: A két űrhajó által bejárt útvonalakat arra használták fel, hogy határokat szabjanak az X bolygó létezésének, amelyről egyesek úgy vélik, hogy távolabb van a Naptól, mint a Plútó.
K: Mikor hagyta el mindegyik űrszonda a Naprendszerünket?
V: 2013-ban a NASA bejelentette, hogy a Voyager 1 2012. augusztus 25-én hagyta el a Naprendszerünket (helioszféránkat), míg 2018-ban a NASA bejelentette, hogy a Voyager 2 ugyanezen év november 5-én érte el a heliopauzát.
Keres