Podróżowanie 1

Podróżowanie 1 Opis tego obrazu, również skomentowany poniżej Model Voyager 1. Ogólne dane
Organizacja NASA
Budowniczy JPL
Program Program Voyager
Pole Badanie Jowisza , Saturna , ich księżyców i ośrodka międzygwiazdowego
Rodzaj misji Estakady
Status W działaniu
Uruchomić 5 września 1977
( 43 lata, 7 miesięcy i 26 dni )
Wyrzutnia Titan III E / Centaur
Identyfikator COSPAR 1977-084A 1977-084A
Ochrona planetarna Kategoria II
Teren http://voyager.jpl.nasa.gov/
Główne kamienie milowe
Uruchomić 5 września 1977
Lecąc nad Jowiszem 5 marca 1979
Lecąc nad Saturnem 10 listopada 1980
Przejście porażenia prądem 16 grudnia 2004
Wyjdź z Heliosfery 25 sierpnia 2012
Odległość od Słońca 22 265 201 000  km do1 st kwiecień 2020na 23  h  20
Odległość od Ziemi 22 212 831 000  km do1 st kwiecień 2020na 23  h  20
Charakterystyka techniczna
Msza przy starcie 721,9  kg
Instrumenty masowe 105  kg
Masa miotająca 90  kg
Δv 143  m / s
Kontrola postawy 3 osie stabilizowane
Źródło energii 3 x radioizotopowe generatory termoelektryczne
Energia elektryczna 470 watów (przy uruchomieniu)
Główne instrumenty
ISS Aparaty
IRYS Spektrometr na podczerwień
UVS Spektrometr ultrafioletowy
CRS Analiza promieniowania kosmicznego
LECP Cząsteczki o niskiej energii
PPS Fotopolarymetr
PRA Odbiornik fal plazmowych
PLS Detektor plazmowy
PWS Odbiornik fal plazmowych
RSS Nauka radiowa
MAG Magnetometr

Voyager 1 jest jednym z dwóch sond kosmicznych lornetkę programu kosmicznego Voyager „s NASA do badania planet poza tym układzie słonecznym , które wcześniej były postrzegane tylko przez teleskopów znajdujących się na Ziemi , w tym systemy Jowisza i Saturna . Jego uruchomienie nastąpiło w dniu5 września 1977.

Voyager 1, ze swoją bliźniaczą sondą , jest źródłem wielu odkryć w Układzie Słonecznym, czasami kwestionujących lub udoskonalających istniejące modele teoretyczne, i jako taki jest jedną z najbardziej udanych misji kosmicznych agencji . Wśród najbardziej znaczących rezultatów są skomplikowane funkcjonowanie Wielkiej Czerwonej Plamy na Jowiszu , pierwsza obserwacja Pierścienie Jowisza , odkrycie wulkanizmu na Io , dziwna struktura powierzchni Europy , skład atmosfery Tytana , nieoczekiwana budowa pierścieni Saturna, a także odkrycie kilku małych księżyców Jowisza i Saturna . Sonda jest również źródłem słynnego zdjęcia Pale Blue Dot ( Pale Blue Dot w języku angielskim ) planety Ziemia wykonanego w 1990 roku w odległości 6,4 miliarda kilometrów, dzięki czemu najbardziej odległa fotografia nie została wykonana przez 27 lat.

Sonda wykazała długi czas i zawsze ma w 2015 roku z instrumentów operacyjnych gromadzenia danych naukowych na nośniku pokonywany. Wyszłasierpień 2012heliosfera a teraz postępuje w ośrodka międzygwiazdowego , nawet jeśli od 2020 roku , instrumenty będą jednak musiały być stopniowo przestał radzić sobie z osłabieniem jej źródła energii elektrycznej . Voyager 1 nie będzie już mógł przesyłać danych po 2025 r . W1 st kwiecień 2020sonda znajduje się około 22 265 201 000 kilometrów (148 834  jednostek astronomicznych ) od Słońca i około 22 212 831 000 kilometrów (148 484  jednostek astronomicznych ) od Ziemi. Jest to zatem najbardziej odległy ludzki artefakt z Ziemi, jaki kiedykolwiek wysłano.

Program Voyager

Voyager 1 jest, razem z Voyager 2 , jedną z dwóch sond wchodzących w skład programu Voyager . Ten program kosmiczny został utworzony przez Amerykańską Agencję Kosmiczną (NASA) w celu zbadania planet zewnętrznych ( Jowisz , Saturn i nie tylko), które nie zostały jeszcze zbadane ze względu na złożoność techniczną takiego projektu. Agencja kosmiczna chce wykorzystać wyjątkową koniunkcję planet zewnętrznych, która powtarza się tylko co 176 lat i która musi pozwolić sondom na przelot nad kilkoma planetami praktycznie bez zużywania paliwa, przy wykorzystaniu wspomagania grawitacyjnego wcześniej odwiedzonych obiektów. Po rezygnacji z bardzo ambitnego projektu ze względów budżetowych, NASA udało się zbudować dwie maszyny doskonale dostosowane do tego złożonego programu, co udowodni długowieczność i jakość materiału naukowego zebranego przez dwie sondy. Projekt oficjalnie wystartował1 st lipiec +1.972 a rusza produkcja sond kosmicznych Marzec 1975wraz z zakończeniem fazy projektowej. Sondy Pioneer 10 (wystrzelone w 1972 r. ) I 11 ( 1973 r. ), Odpowiedzialne za rozpoznawanie kursu , dostarczają istotnych informacji o kształcie i natężeniu promieniowania wokół planety Jowisz, które są uwzględniane przy projektowaniu Voyagera .

Cele

Celem programu Voyager jest zebranie danych naukowych o planetach zewnętrznych ( Jowisz , Saturn , Uran i Neptun ), które w tamtym czasie były praktycznie niezbadane: tylko Pioneer 10 i 11 , lekkie sondy opracowane jako zwiadowcy dla sond Voyager , ale z kilkoma instrumentami zbliżyły się do Jowisza i Saturna. Głównym celem przypisanym dwóm sondom jest zebranie danych umożliwiających lepsze zrozumienie dwóch planet olbrzymów , ich magnetosfery i ich naturalnych satelitów . Te ostatnie, dla niektórych wielkości planety, są bardzo słabo poznane. Badanie księżyca Tytana , o którym już wtedy wiedziano, że ma wyewoluowaną atmosferę , jest uważane za równie ważne, jak badanie Saturna, jego macierzystej planety. Wreszcie, zbieranie danych na dwóch innych planet w Układzie Słonecznym , Urana i Neptuna, na których bardzo niewiele informacji jest nabyte ze względu na ich oddalenie, stanowi główny cel jakim badania Jowisza i Saturna może zostać zakończona.

Voyager 1 , który poprzedza swoją bliźniaczą sondę, początkowo ma na celu zbadanie Jowisza i Saturna. Musi zakończyć swoją misję eksploracyjną, lecąc na niewielką odległość nad Tytanem, głównym księżycem Saturna. Ale aby to osiągnąć, musi wykonać manewr, który spowoduje opuszczenie płaszczyzny ekliptyki , wykluczając jakąkolwiek możliwość eksploracji innej planety zewnętrznej. Przegląd i badanie Urana i Neptuna powierzono zatem Voyager 2 . Aby przejść od Jowisza do Saturna, sonda wykorzystuje wspomaganie grawitacyjne pierwszej planety, co zapewnia jej znaczne przyspieszenie podczas ustawiania jej w kierunku drugiej.

Biorąc pod uwagę ich dobry stan roboczy pod koniec ich podstawowej misji w 1989 r. , Wyznaczono nowe cele dla sond kosmicznych po ich locie nad planetami zewnętrznymi. Misja VIM ( Voyager Interstellar Mission ) ma na celu zbadanie bardzo słabo znanych regionów na granicach wpływu obszaru Słońca . Dokonuje się rozróżnienia między szokiem końcowym a heliopauzą , która miała miejsce wcześniej, po przekroczeniu powłoki helu , otwierającej się na ośrodek międzygwiazdowy , którego charakterystyka nie zależy już od naszej gwiazdy.

Charakterystyka techniczna

Voyager 1 to sonda o wadze 825,5 kilograma ( łącznie z propelentami ), której centralna część składa się ze spłaszczonego aluminiowego cylindra z dziesięcioma bocznymi ściankami o średnicy 188 centymetrów i wysokości 47 centymetrów. Konstrukcja ta zawiera większość elektroniki chronionej osłoną, a także zbiornik, w którym przechowywana jest hydrazyna używana do napędu . Anteny paraboliczne o dużym wzmocnieniu stałej średnicy 3,66 m jest przymocowany do górnej części cylindra. Jego duży rozmiar pozwala na wyjątkową przepustowość 7,2 kilobitów na sekundę w paśmie X na orbicie Jowisza i częściowo kompensuje osłabienie sygnału na poziomie orbity Saturna . Voyager 1 ma szesnaście małych, nadmiarowych hydrazynowych silników strumieniowych, które są używane zarówno do modyfikacji kursu, jak i do zmiany lub korekty orientacji. Ilość paliwa na pokładzie pozwala na bardzo skromną łączną zmianę prędkości 190 metrów na sekundę przez całą misję. Trzy słupy zamocowane na korpusie sondy i rozmieszczone na orbicie służą jako wsparcie dla różnych urządzeń i instrumentów naukowych . Na jednym z nich zamocowane są trzy termoelektryczne generatory radioizotopowe (RTG), które dostarczają energię (470 watów z Ziemi ) do sondy kosmicznej. Rzeczywiście, energia słoneczna dostępna na poziomie planet zewnętrznych nie pozwala na użycie paneli słonecznych . Instrumenty naukowe są przyłączone do 2,3 metrowym słupie znajduje się naprzeciwko RTG w celu ograniczenia wpływu promieniowania emitowanego przez rozpad radioaktywny z plutonu 238 na pomiarach. Instrumenty do teledetekcji (kamery ISS, spektrometry IRIS i UVS oraz fotopolarymetr PPS) są instalowane na sterowalnej platformie z dwoma stopniami swobody . Inne przyrządy pomiarowe in situ (CRS, PLS, LECP) są mocowane bezpośrednio do słupa. W magnetometry są zainstalowane na trzeciej długości 13 metrów słupa celu zmniejszenia oddziaływania magnetycznego korpusu sondy przestrzeni. Wreszcie dwie 10-metrowe anteny berylowo - miedziane tworzące kąt 90  stopni między nimi służą jako czujniki do pomiaru fal plazmowych .

Voyager 1 sonda jest stabilizowane na trzech osiach , co odzwierciedla wagi do instrumentów teledetekcji, czyli do badania planet i księżyców. Orientacja sondy jest kontrolowana za pomocą dwóch czujników: szukacza gwiazd i czujnika słonecznego zainstalowanego na antenie satelitarnej. Kiedy gwiazda docelowa odchyla się od pola widzenia czujnika o więcej niż 0,05 °, silniki rakietowe automatycznie się korygują. Na krótkie okresy (kilka dni) kontrolę orientacji powierza się zespołowi żyroskopów , np. Przy maskowaniu słońca lub przy korektach kursu.

Oprzyrządowanie naukowe

Sonda kosmiczna zawiera jedenaście instrumentów naukowych o łącznej masie 104,8 kilogramów, podzielonych na instrumenty teledetekcyjne używane do obserwacji planet i księżyców oraz instrumenty pomiarowe in situ odpowiedzialne za scharakteryzowanie przecinającego się ośrodka.

Cztery instrumenty teledetekcyjne to:

Instrumentami obserwacji przecinającego się ośrodka - promieni kosmicznych , wiatru słonecznego i magnetosfer Jowisza, Saturna, Urana i Neptuna - są:

Odbiornik fal plazmowych (PWS) i planetarny astronomiczny odbiornik radiowy (PRA) są przeznaczone do nasłuchiwania sygnałów radiowych emitowanych przez Słońce , planety i magnetosfery.

Podobnie jak Voyager 2 , Voyager 1 , który ma zbliżyć się do sąsiedniego systemu planetarnego za około 42 000 lat , symbolicznie zawiera zapis różnych przejawów ludzkości .

Przebieg misji

Uruchomić

Voyager 1 sonda jest uruchomiona5 września 1977przez rakietę Titan 3E, trzy tygodnie po jej bliźniaczej sondzie. Małe manewry korekcji trajektorii są wykonywane przy użyciu silników rakietowych 150 dni po starcie i dwanaście dni przed przybyciem do systemu Jowisza. Dzięki węższej  trajektorii i większej prędkości ( 15,517 km / s ) dotarł do Jowisza cztery miesiące przed sondą Voyager 2 . Taka konfiguracja umożliwia naukowcom prowadzenie obserwacji ewolucji atmosfery Jowisza za pomocą instrumentów dwóch sond w ciągu ciągłego okresu sześciu miesięcy.

Lot nad Jowiszem i jego księżycami (1979)

Voyager 1 rozpoczyna obserwacje Jowisza na 80 dni przed przelotem14 grudnia 1978a pierwsze zdjęcia wykonano w styczniu 1979 r., kiedy odległość umożliwiła uzyskanie obrazów pasm chmur otaczających olbrzymią planetę z definicją lepszą niż ta, którą zapewniają teleskopy oparte na Ziemi. Sonda kosmiczna zaczyna korzystać ze stałego zasięgu sieci anten telekomunikacyjnych NASA 30 dni przed lotem nad Jowiszem. Voyager 1 przelatuje jak najbliżej gigantycznej planety dalej5 marca 1979w odległości 349 000  km od jego centrum (lub 278 000  km od jego powierzchni). Główna faza obserwacji naukowych, obejmująca badanie Jowisza, księżyców galilejskich, pierścieni Jowisza i jego pola magnetycznego rozpoczyna się4 marca i trwa tylko dwa dni: 5 marcaVoyager 1 przelatuje nad księżycem Io w bardzo niewielkiej odległości (18460  km ), następnie Ganimedes (112 030  km ) i Europą (732 270  km ). Następnego dnia sonda kosmiczna mija 123 950  km od Callisto . Faza obserwacji Jowisza kończy się pod koniec kwietnia. Pod koniec tego przelotu sonda kosmiczna wykonała 19 000 zdjęć Jowisza i jego pięciu głównych księżyców. Zbliżając się do Jowisza, prędkość sondy wzrasta do 16 km / s . Około 5 kilogramów hydrazyny jest używanych do ostatecznej korekty kursu, zanim Voyager 1 wyruszy w kierunku Saturna.  

Głównym odkryciem jest wulkanizm księżyca Io . Jest to pierwszy przypadek zaobserwowania zjawiska wulkanicznego na ciele niebieskim innym niż Ziemia. Zebrane dane pozwoliły uświadomić sobie, że zjawisko to ma ogromny wpływ na cały układ Jowisza: materiały wyrzucane przez wulkany są rozpraszane przez bardzo silne pole magnetyczne Jowisza i stanowią główną część materii obecnej w magnetosferze. gigantyczna planeta. Voyager 1 wykonał pierwsze zdjęcia w niewielkiej odległości od chmur Jowisza, co pozwoliło uwydatnić złożoność zachodzących procesów. Wielka Czerwona Plama objawia się burza gigantycznych rozmiarów ruchomych stopni w lewo jak inne burze są odkryte. Voyager 1 odkrywa i fotografuje pierścienie Jowisza znacznie słabsze niż pierścienie Saturna. Wewnątrz tych pierścieni sonda odkrywa dwa małe księżyce: Theébé , o średnicy około 100 kilometrów, jest najbardziej oddalony od grupy wewnętrznych satelitów Jowisza  ; podczas gdy Métis jest o połowę mniejsza i najbardziej wewnętrzna z tej grupy. Obrazy Europy wykonane przez kamery sondy kosmicznej pokazują sieć linii na powierzchni tego księżyca, które wydają się mieć pochodzenie tektoniczne. Ich rozdzielczość jest niska, ponieważ sonda kosmiczna przeszła wystarczająco daleko, ale zdjęcia wykonane później przez Voyagera 2 pozwolą wykluczyć to pochodzenie i będą podstawą teorii zamarzniętego oceanu pokrywającego całe ciało niebieskie.

Lot nad Saturnem i jego księżycami (1980)

Plik 10 listopada 1980, Voyager 1 wkracza do serca układu planetarnego Saturna . Następnego dnia sonda wykonuje bardzo bliski (6940 km ) przelot  księżyca Tytana , jednego z najciekawszych ciał niebieskich w Układzie Słonecznym. Naukowcy wiedzieli przed tym przeglądem, że Tytan ma atmosferę zawierającą metan, a niektórzy z nich wysunęli hipotezę, że w tym środowisku powstałym w wyniku efektu cieplarnianego mogły rozwijać się formy życia . Jednak na długo przed spotkaniem z księżycem wykonane zdjęcia pokazują, że Tytan otoczony jest ciągłą warstwą chmur, nieprzejrzystych w świetle widzialnym, które nie pozwalają na rozróżnienie powierzchni. Przyrządy IRIS i UVS służą do określania właściwości atmosfery. Wykrywane są ślady etylenu i innych węglowodorów podczas pomiaru temperatury przypuszczalnie zbyt niskiej do życia. Po tych obserwacjach Voyager 1 przeleciał nad południowym biegunem Saturna, mijając 124 000  km od jego środka12 listopada 1980. Pierścienie i inne satelity, których obserwacja jest zaplanowana ( Dioné , Mimas i Rhéa ), znajdują się bardzo blisko gigantycznej planety, ponieważ przelot musi trwać w sumie zaledwie dziesięć godzin: sterowana platforma, na której znajdują się główne instrumenty naukowe używane do zbierania danych planetarnych jest zaprogramowany do szybkich zmian orientacji na granicy swojej pojemności, ale udaje mu się wykonać zaprogramowane instrukcje.

Wybór podczas lotu nad Tytanem

Inżynierowie NASA musieli dokonać wyboru:

Misja międzygwiezdna (od 1989)

Od 1989 roku sonda kosmiczna rozpoczęła nową misję zwaną VIM ( Voyager Interstellar Mission ) polegającą na badaniu regionów położonych na skraju Układu Słonecznego i po przekroczeniu granic strefy wpływów Słońca na badanie charakterystyka ośrodka międzygwiazdowego . Plik14 lutego 1990kamery ISS są używane po raz ostatni do stworzenia mozaiki 60 zdjęć przedstawiających sześć planet Układu Słonecznego widzianych pod niespotykanym dotąd kątem. Mozaika ta, zwana „  Portretem rodzinnym  ”, jest szczególnie znana z obrazu Ziemi, który z uwagi na odległość (40,11 AU ) jawi się jako ledwo widoczny bladoniebieski punkt , który będzie źródłem inspiracji dla książki autorstwa Carl Sagan .

W kolejnych latach przyrządy i wyposażenie były stopniowo wyłączane, aby poradzić sobie ze stopniowym zanikiem plutonu RTG, co skutkowało ciągłym rocznym spadkiem mocy o 4,2 wata (tj. O 3,7 kWh mniej każdego roku). Do chwili obecnej moc szczątkowa wynosi 260 W, czyli 55% w porównaniu z początkową mocą 470 W. Instrumenty teledetekcyjne używane głównie do obserwacji planet i księżyców jako pierwsze zostały wyłączone z eksploatacji: kamery ISS w 1990 r. Spektrometr podczerwieni IRIS w 1998 roku.

Na skraju heliosfery (2010)

W swojej progresji Voyager 1 opuszcza ekliptykę, wyprzedzając Voyagera 2  ; kontynuuje swoją podróż w kierunku granic Układu Słonecznego . Plik17 kwietnia 2010, Voyager 1 jest 112,38 ua (16,857,000,000 km lub 3:38:32 P.M. światła godzin ) z Ziemi. Najbardziej odległy od Ziemi artefakt człowieka , wykracza poza „  ostateczny szok  ”, to znaczy opuszcza sferę wpływu wiatru słonecznego , wpadając do heli-pochwy . Jego celem jest teraz dotarcie do heliopauzy , regionu położonego na granicy strefy wpływów Słońca i ośrodka międzygwiazdowego , oraz zbadanie jego cech fizycznych. Wczerwiec 2011sonda wysyła orientacyjne dane o naturze osłony magnetycznej Słońca na krańcach heliosfery , wskazując, że na 17,4 miliarda kilometrów jest to „rodzaj heterogenicznej bańki o dużym rozmiarze” złożonej z innych bąbelków o wielkości około jednego jednostka astronomiczna, czyli nieco poniżej 150 mln km.

W grudzień 2011NASA ogłasza, że ​​sonda jest teraz blisko heliopauzy . Korzystając z instrumentów Voyager 1 , które nadal funkcjonują wiosną i latem 2011 r. , Sonda zmierzyła prędkość wiatru słonecznego , przepływ cząstek energetycznych oraz pole magnetyczne generowane przez nasze Słońce. Zgodnie z tymi pomiarami Voyager 1 wszedł w tak zwaną strefę stagnacji, w której wpływ Słońca jest równoważony wpływem przestrzeni międzygwiazdowej: pole magnetyczne Słońca wzmacnia się, ponieważ linie pola zacieśniają się pod wpływem ciśnienia zewnętrznego., Wiatr słoneczny jest prawie zero, podczas gdy cząstki energetyczne emitowane przez Słońce stają się rzadkie, a te pochodzące z ośrodka międzygwiazdowego rosną.

W ośrodku międzygwiazdowym (od sierpnia 2012)
Wiatr słoneczny na Voyager 1.png Promienie kosmiczne na Voyager 1.png
Koniec Sierpień 2012Przyrządy Voyager 1 wykrywają spadek liczby cząstek energetycznych wiatru słonecznego (diagram po lewej) i wzrost liczby cząstek promieniowania kosmicznego (po prawej) wskazujące na wyjście ze strefy wpływu magnetycznego Niedz.

Po kilku kontrowersyjnych wymianach między specjalistami, NASA w końcu ogłasza, że 12 września 2013który Voyager 1 opuścił nieco ponad rok temu, wokół25 sierpnia 2012, obszar przestrzeni znajdujący się pod bezpośrednim wpływem Słońca, heliosfera , która jest definiowana jako pole działania wiatru słonecznego wytworzonego przez naszą gwiazdę. To zdarzenie miało miejsce, gdy sonda kosmiczna znajdowała się w odległości 121 jednostek astronomicznych (około 18 miliardów kilometrów) od Słońca. Opuszczając heliopauzę , ten region graniczny o źle określonych konturach, sonda kosmiczna wchodzi do ośrodka międzygwiazdowego , na którego zawartość (cząstki, promieniowanie) nie ma już wpływu Słońce. Nowa faza misji sondy pozwoli uzyskać cenne informacje o tym rejonie kosmosu, w którym człowiek nigdy wcześniej nie wysłał maszyny. Sonda kosmiczna dokona pierwszych bezpośrednich pomiarów warunków fizycznych panujących w ośrodku międzygwiazdowym, co powinno dać kluczowe wskazówki dotyczące pochodzenia i natury Wszechświata na dużą skalę . Voyager 1 będzie w stanie zmierzyć w szczególności właściwości promieni kosmicznych blokowanych w dużej mierze przez heliosferę. Polega ona w szczególności na wzroście tego promieniowania mierzonego instrumentem PWS ( Plasma Wave Science ) , na którym przecinają się pomiary pola magnetycznego, że kierownicy naukowi misji doszli do wniosku, że sonda kosmiczna opuściła strefę pola magnetycznego. wpływ Słońca. Voyager 1 jest jednak nadal pod grawitacyjnym wpływem Słońca i będzie mógł uciec dopiero za kilkadziesiąt tysięcy lat. W związku z tym sonda kosmiczna nadal znajduje się w Układzie Słonecznym.

Koniec misji

Voyager 1 oddala się od Słońca z prędkością 3,5  AU (około 500 milionów kilometrów) rocznie, czyli 16,6  km / s . Jego trajektoria tworzy kąt 35 ° w stosunku do płaszczyzny ekliptyki , na północ od niej. Zmierza w kierunku wierzchołka Słońca , czyli grupy gwiazd, ku której zmierza sam Układ Słoneczny. Za czterdzieści dwa tysiące lat sonda musi przejść do 1,7  al małej gwiazdy AC + 79 3888 , znajdującej się w gwiazdozbiorze Żyrafy i lepiej znanej jako Gliese 445, a do roku 40272 w 1,7 roku świetlnego od ciemnej gwiazdy w konstelacja Ursa Minor (Ursa Minor). Do 2020 roku instrumenty powinny zostać wycofane, aby poradzić sobie z osłabiającym się źródłem energii elektrycznej dostarczanej przez trzy radioizotopowe generatory termoelektryczne . Ostatni instrument teledetekcyjny, spektrometr ultrafioletowy UVS, który dokonywał obserwacji różnych źródeł UV (gwiazd itp.), Zostanie zgaszony w 2013 roku. W 2015 roku użycie żyroskopów, które pobierają 14,4 wata, nie będzie już możliwe. Wreszcie od 2020 r. Instrumenty naukowe in situ będą musiały być wycofywane lub działać naprzemiennie. Voyager 1 nie będzie już mógł zbierać i przesyłać danych po 2025 roku.

Plik 1 st grudzień 2017NASA włącza ponownie cztery silniki odrzutowe statku kosmicznego po 37 latach bezczynności. Pozwala to, zgodnie z obliczeniami NASA, uzyskać od dwóch do trzech lat długowieczności poprzez zmianę orientacji anten transmisyjnych w kierunku Ziemi.

Aktualny stan

Sonda


Zaktualizowano 1 st kwiecień 2020 o 23:20

Kilometry Jednostki astronomiczne Lata świetlne
Odległość od Ziemi 22 212 831 000  km 148,484 AU 0,002 347 904 al
Odległość od Słońca 22 265 201 000  km 148,834 AU 0,002 352 438 al
Prędkość
względem Słońca		 16,995  km / s 3,59  AU / rok (537,056,353 km) 0,000 056 7  al / rok

Szybkość sondy jest wysoka, NASA podaje w Internecie, na żywo postęp jej ruchu:

  • NASA podaje również tabelę aktualnych pozycji do 2030 roku
  • czas tranzytu połączenia w jedną stronę: 20 godzin 36 minut 36 sekund
  • pozostałe paliwo: 20,15  kg (zużyto około 78%)
  • Moc RTG: 260,1  W (ok. 55% mocy pierwotnej). Margines: 26 watów
  • Średnia szybkość komunikacji: 160  bit / s na wylocie, 16  bit / s powyżej (z 34 m anteny od  na głębokie Space Network )
  • maksymalna prędkość komunikacji: 1,4  kbit / s (z anteną 70  m od DSN)
Przyszłość (odległość od Ziemi) Kilometry Jednostki astronomiczne Lata świetlne
2020 około 22 243 582 649 km 148,69 AU 0,002 al
2025 (koniec misji) ok. 24 931 703 618 km 166,65 AU 0,002 al
2030 około 27 616 985 383 km 184,60 AU 0,002 al
2040 około 32 987 548 913 km 220,50 AU 0,003 al
2050 około 38 358 112 443 km 256,40 AU 0,004 al
2100 ok. 65 210 930 093 km 435,90 AU 0,006 al
2500 około 280 033 471293 km 1871,90 AU 0,029 al
3000 ok. 548 561 647 793 km 3666,90 AU 0,057 al
5000 około 1 622 674 253 793 km 10 846,90 AU 0,171 al
10 000 około 4307929018793 km 28 796,72 AU 0.455 al
25 000 (z chmury Oorta) około 12 363 774 313 793 km 82,646,71 AU 1.306 al
50 000 około 25 790 183 138 793 km 172 396,70 AU 2,726 al
100 000 około 52 643 000 788 793 km 351,896,68 AU 5.564 al
200 000 ok. 106 348 636 088 793 km 710 896,64 AU 11.241 al
500 000 około 267 465 541 988 793 km 1 787 896,52 AU 28.271 al
1000000 ok. 535 993 718 488 793 km 3,582,896,31 AU 56.654 al
5 000 000 około 2684 219 130 488 793 km 17 942 894,67 AU 283.722 al
10 000 000 około 5 369 500 895 488 793 km 35,892,892,62 AU 567,556 al
460000000 (centrum galaktyki) ok. 247044 859 771 370 000 km 1 651 392 896,90 AU 26 081 al

Instrumenty

W kolorze żółtym i zielonym oznaczają instrumenty, które mogą być używane i używane, chyba że określono inaczej. Zaktualizowano15 listopada 2018 r.

Instrument Status Uwagi
CRS ( system promieni kosmicznych ) Operacyjny
ISS (Imaging Science System) Dezaktywowane Wyłączone w dniu 14 lutego 1990 by zaoszczędzić energię
IRIS ( spektrometr z interferometrem podczerwieni ) Dezaktywowane Wyłączone w dniu 3 czerwca 1998 by zaoszczędzić energię
LECP ( instrument cząstek naładowanych o niskiej energii ) Operacyjny
PPS ( system fotopolarymetr ) Uszkodzony Filtr jest w nieprawidłowym położeniu
PLS ( spektrometr plazmowy ) Dezaktywowane Uszkodzony od 1 st lutego 2007, niedawno wyłączone
PWS ( Plasma Wave System) Aktywny, ale uszkodzony Obniżona czułość w górnej części 8 kanałów odbiorczych, uszkodzony odbiornik szerokopasmowy
PRA ( badanie planetarnej radioastronomii ) Dezaktywowane Wyłączone w dniu 15 stycznia 2008 by zaoszczędzić energię
RSS ( Radio Science System) Dezaktywowane
MAG (trójosiowy MAGnetometr fluxgate ) Operacyjny
UVS ( spektrometr ultrafioletowy ) Dezaktywowane Wyłączone w dniu 19 kwietnia 2016 by zaoszczędzić energię

Badania naukowe w toku

W wrzesień 2013Cele naukowe Voyagera 1 odnoszą się do badania ośrodka międzygwiazdowego :

  • zmierzyć siłę i kierunek pola magnetycznego  ;
  • określanie charakterystyk cząstek naładowanych elektrycznie o niskiej energii;
  • określić charakterystykę promieniowania kosmicznego  ;
  • zmierzyć charakterystykę fal plazmowych.

Gromadzenie danych opiera się na wciąż działających instrumentach, z wyjątkiem spektrometru ultrafioletowego.

W 2019 roku badanie wykorzystujące obecność sondy Voyager 1 poza heliopauzą umożliwiło unieważnienie hipotezy, zgodnie z którą pierwotne czarne dziury są źródłem ciemnej materii w Drodze Mlecznej .

Uwagi i odniesienia

Uwagi

  1. Do pomiarów in situ preferowane jest posiadanie przędzarki maszynowej (obracającej się na sobie), która umożliwia obserwację cząstek i promieniowania docierającego ze wszystkich kierunków.
  2. Opuszczając heliosferę, obszar, na który ma wpływ jedynie Słońce, znajduje się kolejno heli-powłoka, w której linie pola magnetycznego Słońca zacieśniają się pod wpływem ośrodka międzygwiazdowego, a następnie heliopauza, obszar na granicy, w którym działania wiatru słonecznego i ośrodka międzygwiazdowego równoważą się mniej więcej.
  3. Obiekt pozbawiony prędkości (względem Słońca) umieszczony w tym regionie jest przyciągany przez Słońce, a nie przez sąsiednie gwiazdy.
  4. Artykuł NASA wskazuje, że zajmie to 40000 lat, co może wydawać się a priori błędem, ponieważ już minęło co najmniej 75 000 lat, aby pokonać odległość dzielącą nas od najbliższej gwiazdy, jak wyjaśniono w tym artykule (w) . Wyjaśnieniem tego skróconego czasu trwania jest to, że Gliese 445 zbliża się do Słońca z prędkością 120 kilometrów na sekundę, a zatem minie 3 lata świetlne od naszej gwiazdy w ciągu około 40 000 lat. Zobacz także grafikę po prawej stronie tekstu.
  5. Dodatkowa dostępna energia w porównaniu z normalnym zużyciem instrumentów i wyposażenia sondy. Kiedy marża staje się ujemna, instrument lub sprzęt muszą zostać dezaktywowane (w praktyce zrobiono to wcześniej).

Bibliografia

  1. https://planetaryprotection.arc.nasa.gov/missions
  2. JPL prognozy misji
  3. (w) NASA - Planetary System Date, „  Misja Voyager.  » , W węźle pierścieni planetarnych ,1 st styczeń 2000
  4. (en) JPL NASA, „  Voyager: często zadawane pytania  ” ,2010
  5. (w) (w) NASA JPL, „  Voyager: Interstellar Mission  ” (dostęp 13 września 2013 )
  6. ( ) Antena o dużym wzmocnieniu
  7. (w) Will Fox , „  Future of the Universe Timeline | Oś czasu | Technologia | Osobliwość | 2020 | 2050 | 2100 | 2150 | 2200 | XXI wiek | XXII wiek | Daleka przyszłość | Ludzkość | Prognozy | Events  ” , na www.futuretimeline.net (dostęp: 6 lutego 2018 )
  8. (de) Bernd Leitenberger, „  Voyagers Mission: Jupiter und Saturn  ” (dostęp 13 września 2013 )
  9. (w) „  Voyager Jupiter  ” na NASA / JPL (dostęp 13 września 2013 )
  10. (w) Paolo Ulivi i David M Harland Robotic Exploration of the Solar System Part 1 The Golden Age 1957-1982 , Chichester, Springer Praxis2007, 534  s. ( ISBN  978-0-387-49326-8 ) , str.  323-346
  11. (w) Paolo Ulivi i David M Harland Robotic Exploration of the Solar System Part 1 The Golden Age 1957-1982 , Chichester, Springer Praxis2007, 534  s. ( ISBN  978-0-387-49326-8 ) , str.  363-382
  12. Według Alberta Ducrocqa w 1980 roku.
  13. (w) Klub astronomiczny Big Sky Astronomy "  A bladoniebieska kropka  " . Dostęp 2 kwietnia 2006.
  14. (w) „  Bladoniebieska kropka  ” Towarzystwo planetarne . Obejrzano 27 lipca 2006.
  15. (en) JPL / NASA, „  Voyager: operation plan to end mission  ” (dostęp 13 września 2013 )
  16. Sylvestre Huet , „Podróżujący odkrywają kształt magnetycznej tarczy Słońca” na swoim blogu w Liberation z 11 czerwca 2011 r.
  17. (w) „A Big Surprise from the Edge of the Solar System” na stronie NASA 9 czerwca 2011.
  18. (w) "Voyager NASA uderza w nowy obszar na krawędzi Układu Słonecznego" , NASA , 5 grudnia 2011.
  19. (w) Tia Ghose, „  Voyager 1 Really Is In Interstellar Space: How NASA Knows  ” na Space.com ,13 września 2013(dostęp na 1 st kwietnia 2016 )
  20. (w) Tony Greicius , „  Statek kosmiczny NASA wyrusza w Historyczną podróż w przestrzeń międzygwiezdną  ” na NASA ,5 maja 2015(dostęp 21 maja 2020 )
  21. (w) Jonathan Amos, "  Sonda Voyager 'opuszcza Układ Słoneczny'  ' ,12 września 2013
  22. (w) Jonathan Amos, "  Voyager-1 odloty w przestrzeń międzygwiezdną  " ,12 września 2013
  23. (w) „  Voyager - Voyager 1 odpala silniki po 37 latach  ” , na voyager.jpl.nasa.gov (dostęp: 3 grudnia 2017 )
  24. (en) „  Voyager - Mission Status  ” , w NASA (dostęp 9 lutego 2020 r. )
  25. Status misji
  26. Według NASA, Voyager 1 nadal znajduje się w naszym Układzie Słonecznym  ; obejrzano 22 kwietnia 2013.
  27. Tabela stanowisk do 2030 roku
  28. (en) NASA - przegląd statków kosmicznych  ; obejrzano 13 września 2013.
  29. (w) "  instrument Voyager status  " , Jet Propulsion Laboratory (dostęp 15 listopada 2018 )
  30. NASA / JPL: Voyager szybko fakty
  31. (w) Mathieu Boudaud i Marco Cirelli, „  Voyager 1 e ± Ogranicz dalsze pierwotne czarne dziury jako ciemna materia  ” , Physical Review Letters , vol.  122 n O  4,1 st lutego 2019( czytaj online ).

Zobacz też

Powiązane artykuły

Bibliografia

NASA
  • (pl) NASA, materiały prasowe Voyagers 1 i 2 ,Sierpień 1977( czytaj online )Zestaw prasowy dostarczony przez NASA dotyczący wystrzelenia sond Voyager
Inny
  • (en) Paolo Ulivi i David M Harland, Robotic Exploration of the Solar System Part 1 The Golden Age 1957-1982 , Chichester, Springer Praxis,2007, 534  s. ( ISBN  978-0-387-49326-8 )

Linki zewnętrzne