Eksploracja to jedna rzecz, nauka inna - ale całkiem dobrze zebrali się w misji Voyagera na planety zewnętrzne, przebywający w kosmosie przez ostatnie 35 lat, ale wciąż dokonujący odkryć.
Z tej historii
[×] ZAMKNIJ
Eksperci pracują nad unikalnym eksperymentem, który wykorzysta nadmuchiwaną osłonę aerozolową / cieplną do ochrony statku kosmicznego podczas wchodzenia w atmosferę planety lub powrotu na Ziemię
Wideo: Tarcza cieplna nadmuchiwanego statku kosmicznego NASA
powiązana zawartość
- Pęcherzyki magnetyzmu na końcu Układu Słonecznego
Bliźniacze sondy Voyager znajdują się obecnie na krawędzi przestrzeni międzygwiezdnej. Oba są zanurzone w pienistych ścianach przezroczystej „bańki heliosferycznej”, gdzie wiatr słoneczny, składający się z cząstek zdmuchniętych ze Słońca, zatrzymuje się na wiatrach gwiazdowych, które przenikają resztę galaktyki. Astronomowie nie wiedzą, jak grube są ściany pęcherzyków - to jest dla Voyagerów, ale - spodziewają się, że sondy zostaną uwolnione i zaczną donosić od wielkich w ciągu następnych trzech lat. Ta ostatnia faza misji naukowej sond powinna trwać do około 2020 r. Do 2025 r., Kiedy ich źródła energii plutonu przestaną działać, a radia ucichną.
Następnie Podróżnicy będą wiecznie wędrować wśród gwiazd, wyciszeni jak statki-widma, ale z opowieściami do opowiedzenia. Każda z nich zawiera kapsułę czasu, „Złotą płytę”, zawierającą informacje o tym, gdzie, kiedy i według jakiego gatunku zostały wysłane. To, czy kiedykolwiek zostaną odnalezione, lub przez kogo, jest całkowicie nieznane. W tym sensie misja eksploracyjna sond dopiero się rozpoczyna.
Odgrywając przypadkową rolę w misji, jako producent Złotej Płyty, uczestniczyłem w pierwszej premierze, 20 sierpnia 1977 r. - Carl Sagan obejmował mnie i krzyczał „Zrobiliśmy to!” Nad grzmotem Tytana-Centaura rakieta, gdy wspinała się na błękitne niebo Florydy na palącym się słupie dymu - i była wśród setek dziennikarzy, którzy pojawiali się w Jet Propulsion Laboratory (JPL) pod Los Angeles za każdym razem, gdy sondy zamiatały inną planetę. Te „spotkania”, jak się je nazywało, przypominały zjazdy szkolne, podczas których ci z nas, których łączy pasja lub zawód, byli świadkami wzajemnych podróży od młodych studentów do seniorów.
Niedawno spotkałem niezłomnego regularnego, Edwarda Stone'a, pierwszego i jedynego naukowca misji Voyagera. Jasnooki, cienki jak modliszka i słynnie niewymagający, Ed jest teraz pod koniec lat 70. Nadal entuzjastycznie pracuje nad Voyagerem oraz trzema innymi misjami NASA - w tym nad nadchodzącą Solar Probe Plus, zaprojektowaną tak, by śmiało latać zaledwie cztery miliony mil nad płonącą powierzchnią Słońca.
„Trzeba pamiętać, że kiedy wypuszczono Voyagers, ” przypomniał Ed, „wiek kosmiczny miał zaledwie 20 lat. Nie było sposobu, aby wiedzieć, jak długo te rzeczy będą działać. ”Agencja kosmiczna uruchomiła dwie sondy zamiast jednej, jako polisę ubezpieczeniową od katastrofalnych awarii w Jowiszu i poza nim.
Jednak Voyagers działali, nie tylko przez 5 lat, których wymagali od budowniczych, ale przez 35 lat i nadal.
Dotarli do Jowisza w 1979 r., Robiąc tysiące zdjęć, które ujawniły złożoność atmosfery gigantycznej planety i zaskakującą różnorodność jej satelitów, od lodowatej Europy po lawowe jeziora i wylewające się wulkany piekielnego Io. Ścigając obok Jowisza, przyspieszyli (w zamian za niezauważalne zmniejszenie bezwładności orbity Jowisza), aby przekroczyć prędkość ucieczki Słońca, przypadkowo osiągając status statku kosmicznego. Od tego czasu sondy krążą, oczarowane polami grawitacyjnymi, podobnie jak wiatry kwadratowe.
Ich nowo odkryta chciwość rzuciła Podróżników z Jowisza na Saturna w niecałe trzy lata. Odkryli, że Saturn ma nie tylko kilka pierścieni obserwowanych z Ziemi, ale tysiące z nich, falujących i skręconych w supeł na skutek oddziaływań grawitacyjnych wielu księżyców Saturna.
Tam rozdzieliły się dwa statki kosmiczne. Voyager One przyjrzał się z bliska tajemniczemu, pokrytemu chmurami satelicie Titan - o dużym zainteresowaniu naukowym, ponieważ ma gęstą atmosferę przypominającą atmosferę niemowlęcia Ziemi. Manewr umożliwił naukowcom ustalenie średnicy Tytana (3200 mil) i lepsze zrozumienie jego powierzchni, na której jeziora etanowe lśnią w atmosferze o 60% gęstszej niż na Ziemi. Ale wyrzucił również Voyagera One z płaszczyzny Układu Słonecznego, kończąc swoją planetarną misję.
Voyager Two kontynuował jednak podróż do Urana w 1986 r. I Neptuna w 1989 r. Wszystkie zbliżenia, jakie mamy Urana - dziwny świat przewrócony na bok, prawdopodobnie zderzając się z innym masywnym ciałem, gdy Układ Słoneczny był młody i niesforny —I lodowo-niebieskiego Neptuna, którego satelita Triton wyświetlał gejzery azotu przedzierające się przez osłonę zamrożonego azotu, zostały zabrane przez Voyagera Two.
Naukowcy lubią mówić, że znaczenie odkrycia można zmierzyć na podstawie liczby wcześniejszych prac naukowych, które uznają za przestarzałe. Całe półki pełne książek o planetach Słońca zostały zdezaktualizowane przez misję Voyager i te, które podążały szlakami, które płonęły - misje takie jak Galileo, które okrążyły Jowisza 34 razy, zanim celowo spłonęły w atmosferze Jowisza w 2003 r. nigdy nie uderzyłby i nie zanieczyścił satelity Jowisza Europa, który może kryć ocean płynnej wody pod lodem powierzchniowym) oraz Cassini, krążącego wokół Saturna od 2004 roku. Nie chodzi o to, że książki sprzed Voyagera były głupie, ale błędne rośnie wiedza, poprawiają się nasze perspektywy, zmieniając nasze poczucie tego, co ważne.
Sagan dostrzegł, bardziej niż większość, potencjał Voyagera w poprawianiu ludzkich perspektyw. Pod jego namową, Voyager One spojrzał na Walentynki 1990 i zrobił zdjęcia wszystkim planetom Słońca widzianym z góry ponad samolotem. Ziemia zajęła tylko jeden piksel, słynna jasnoniebieska kropka Carla. „To dom” - napisał. „Pomyśl o rzekach krwi rozlanych przez wszystkich tych generałów i cesarzy, aby w chwale i triumfie mogli stać się chwilowymi panami ułamka kropki”.
Voyager One znajduje się teraz w odległości 11 miliardów mil - tak daleko, że jego sygnały radiowe, podróżujące z prędkością światła, docierają do Ziemi w ciągu 16 godzin. Gdybyś usiadł na Voyagerze One i spojrzał z powrotem w stronę domu, zobaczyłbyś Słońce tylko jako jasną gwiazdę na południe od Rigel, a Ziemia straciła blask. Voyager Two, na swojej zupełnie innej trajektorii, znajduje się w odległości 13 godzin świetlnych. Sygnały radiowe z dwóch sond, rejestrowane codziennie przez anteny wielkopłytowe Deep Space Network, dochodzą do siły mniejszej niż jeden femtowatt, milionowej części miliarda wat.
Gdy podróżnicy dotrą do przestrzeni międzygwiezdnej, napotkają środowisko tak odmienne od ziemskich okolic, że podważą nasze własne wyobrażenia o tym, co to znaczy pójść gdzieś. Słońce i wszystkie inne gwiazdy, które widzimy na niebie, krążą wokół centrum galaktyki Drogi Mlecznej. Ich prędkość orbitalna - tutaj na przedmieściach, około 27 000 lat świetlnych od centrum galaktyki - wynosi 220 kilometrów na sekundę. To 500 000 mil na godzinę, ponad dziesięciokrotnie większa niż prędkość Podróżników 40 000 mil na godzinę w stosunku do Słońca. Kiedy mówimy o prędkościach Podróżników, mówimy o niewielkich przyrostach, takich jak samochód wjeżdżający na autostradę i przekraczający pasy pędzącego ruchu.
Ludzie pytają, kiedy jeden z Podróżników spotka inną gwiazdę. Według nawigatorów JPL odpowiedź brzmi: Voyager Two, za 40 000 lat, minie w odległości 1, 7 lat świetlnych od gwiazdy czerwonego karła Rossa 248. Ale to tak naprawdę oznacza, że Ross 248, zamiatający przez Voyagera Two jak odległy liniowiec oceaniczny widziany z łodzi ratunkowej, będzie widoczny z perspektywy Voyagera Two, aby powoli rozjaśniał się przez tysiąclecia, a następnie stał się ciemniejszy dla wielu innych.
I o to chodzi. Voyagers będą krążyć po galaktyce, wyprzedzając niektóre gwiazdy i wyprzedzani przez inne, ale rzadko zbliżając się do żadnej. Podobnie jak ty, ja i wszystko inne, galaktyka to głównie przestrzeń kosmiczna: wystrzel z jednego strzału dysku do drugiej, a szanse na to, że żadna kulka nie trafi w gwiazdę lub planetę. Stąd oczekuje się, że Podróżnicy pozostaną na zawsze w kosmosie - to znaczy, chyba że jeden z nich ostatecznie pojawi się na ekranie radaru kosmicznego statku kosmicznego i nie złapie się go na pokładzie.
To prowadzi nas z powrotem do „Złotej płyty”, przesłania Voyagera na wieki. To pozłacana miedziana płyta o średnicy 12 cali, zawierająca odgłosy Ziemi, pozdrowienia w 55 językach, którymi posługuje się 87 procent populacji świata, 115 zdjęć zakodowanych w analogu i 90 minut muzyki, od czystych dzwonków Pygmy dziewczynki śpiewające w lesie w Zairze do Cavatiny Beethovena i „Johnny B. Goode” Chucka Berry'ego. Aby ułatwić odtwarzanie, aluminiowa obudowa otaczająca każdą płytę zawiera ceramiczną wkładkę gramofonową oraz schemat ilustrujący sposób jej użycia. (Prawidłowa prędkość odtwarzania, 16 i 2/3 rpm, jest schematycznie zdefiniowana w kategoriach podstawowego czasu przejścia atomu wodoru.) W przypadku rekordu znajduje się również mapa pulsarowa, pokazująca położenie Ziemi w epoce startu oraz łatka uranu-238, z którego okresu półtrwania można wywnioskować.
Technologia, choć przestarzała, ma tę zaletę, że jest długowieczna. Jak przypominają nam napisy klinowe z epoki żelaza, rowki pocięte na stabilne podłoże mogą trwać długo. Rekordy Voyager powinny być odtwarzane przez co najmniej miliard lat, zanim ulegną erozji przez mikrometeoryty i promienie kosmiczne. Miliard lat to 5 razy więcej niż wiek Oceanu Atlantyckiego, 5000 razy dłużej niż Homo sapiens .
To prawda, jak mówi Ed Stone, że „Voyager jest niesamowitą maszyną do odkrywania, odkrywającą rzeczy, o których nawet nie wiedzieliśmy, że nie wiedzieliśmy”. Ale każda sonda jest również twarda jak paznokieć, szybsza niż-a - kapsuła czasu - pocisk, niosąca prezenty złożone bez nadziei na powrót. Gdyby istoty pozaziemskie kiedykolwiek ją przechwyciły, fakt ten może przemawiać wiele. Sugeruje to, że choć byliśmy prymitywni i nieświadomi, coś w nas było wystarczająco ekspansywne, aby uznać, że nie jesteśmy jedynymi naukowcami wszechświata ani jedynymi odkrywcami.
