FANDOM


Voyager 1 jest sondą kosmiczną wystrzeloną na Jowisza i Saturna.Jej cel misji trwa od 1977. Nigdy nie wróci na Ziemię. Voyager 1, wystrzelony 16 dni później niż Voyager 2, wyprzedził swoją siostrzaną jednostkę i pierwszy dotarł do dalszych planet Układu Słonecznego. Asysty grawitacyjne uczyniły z niego najszybszy obiekt wysłany przez człowieka w kosmos. Do kadłuba każdej z sond Voyager przymocowana jest 12-calowa płyta gramofonowa wykonana z pozłacanej miedzi. Zapisane są na niej pozdrowienia wypowiadane w 55 językach (w tym polskim), muzyka oraz dźwięki i obrazy przedstawiające różnorodność życia i kultury na Ziemi.

Misja Międzygwiezdna Edytuj

Eksploracja planet zakończyła się wraz z przelotem Voyagera 2 obok Neptuna w 1989 roku. Głównym celem przedłużonej misji sond Voyager jest rozszerzenie eksploracji Układu Słonecznego poza planety zewnętrzne, do krańcowych obszarów heliosfery, i po przekroczeniu heliopauzy dotarcie do lokalnego ośrodka międzygwiazdowego.

Zadania naukowe wykonywane podczas tej fazy misji obejmują:

  • charakteryzacja ewolucji wiatru słonecznego przy zwiększającej się odległości od Słońca,
  • obserwacja zmienności cyklu słonecznego w odległym ośrodku międzyplanetarnym,
  • zbadanie zmienności w ośrodku międzyplanetarnym na różnych szerokościach ekliptycznych,
  • poszukiwanie promieni kosmicznych o niskiej energii,
  • scharakteryzowanie mechanizmów przyspieszania cząstek i mechanizmów osiągania przez plazmę równowagi termodynamicznej w ośrodku międzyplanetarnym,
  • poszukiwanie oznak obecności międzygwiazdowego wodoru i helu pochodzących z wiatru międzygwiazdowego,
  • obserwacja i określenie charakterystyki szoku końcowego naddźwiękowego wiatru słonecznego,
  • scharakteryzowanie poddźwiękowego wiatru słonecznego poza szokiem końcowym,
  • obserwacja i określenie charakterystyki heliopauzy,
  • scharakteryzowanie lokalnego ośrodka międzygwiazdowego i związanych z nim emisji radiowych,
  • obserwacja emisji radiowych pochodzących ze Słońca i wiatru słonecznego,
  • monitorowanie emisji promieniowania Słońca w zakresie skrajnego ultrafioletu,
  • poszukiwanie gazu międzyplanetarnego i międzygwiazdowego.

Przebieg misji[ Edytuj

Start sondy Voyager 1

Start sondy Voyager 1 nastąpił 5 września 1977 roku. Najpotężniejsza ówczesna amerykańska rakieta nośna Titan IIIE-Centaur z dodatkowym stopniem na stały materiał pędny wyniosła sondę na prowadzącą ku Jowiszowi orbitę o peryhelium wynoszącym 1,0 au i aphelium 8,9 au. Początek misji został opóźniony o 5 dni, w celu dokonania kontroli i wprowadzenia modyfikacji niektórych elementów sondy i jej oprogramowania, dla uniknięcia problemów, które napotkano podczas aktywacji wystrzelonej wcześniej sondy Voyager 2.

18 września, znajdując się w odległości 11,66 mln km, sonda skierowała platformę skanującą w kierunku Ziemi i wykonała pierwszą w historii fotografię, na której widoczne były razem pełne dyski Ziemi i Księżyca. 15 grudnia 1977 r. znajdując się w odległości 124 mln km od Ziemi, Voyager 1 prześcignął poruszającą się wolniej sondę Voyager 2. W tym momencie wzajemna odległość między sondami wynosiła 17 mln km. 23 lutego 1978 r. doszło do zacięcia platformy skanującej, jednak awaria ta ustąpiła po przeprowadzeniu testów jej ruchomości.

Jowisz Edytuj

Trajektoria przelotu Voyagera 1 przez układ Jowisza

W kwietniu 1978 r., znajdując się w odległości 265 mln km od Jowisza, sonda zaczęła wykonywać pierwsze fotografie tej planety. Faza obserwacji Jowisza oficjalnie rozpoczęła się 4 stycznia 1979 r. 10 lutego Voyager 1 przekroczył orbitę Sinope, najbardziej odległego, spośród ówcześnie znanych, księżyca planety. 28 lutego sonda osiągnęła granice jowiszowej magnetosfery. W tym czasie rozmiar magnetosfery planety podlegał gwałtownym fluktuacjom, co spowodowało, że dopiero 3 marca sonda po raz ostatni przekroczyła magnetopauzę.

5 marca 1979 r. o 12:05:26 UTC Voyager 1 zbliżył się do Jowisza na najmniejszą odległość, wynoszącą 348 890 km od centrum planety, około 280 000 km od szczytów chmur. 5 marca sonda przeleciała także kolejno obok Amaltei (minimalna odległość 420 200 km), Io (20 570 km) i Europy (733 760 km). 6 marca Voyager 1 zbliżył się do Ganimedesa na odległość 114 710 km i do księżyca Kallisto na odległość 126 400 km.

Oddalając się od Jowisza, 20 marca sonda opuściła obszar jego magnetosfery, a 13 kwietnia 1979 r. zakończona została faza obserwacji planety. Dokonany podczas przelotu obok Jowisza manewr asysty grawitacyjnej zmienił orbitę Voyagera 1 na prowadzącą do Saturna orbitę hiperboliczną.

Sonda odkryła czynne wulkany na Io (było to pierwsze odkrycie aktywnego wulkanizmu poza Ziemią), obecność pierścienia wokół Jowisza, zorze polarne i potężne wyładowania atmosferyczne na planecie. Zbadano strukturę i dynamikę atmosfery Jowisza, zawartość w niej helu i wielu związków chemicznych. Poznano wiele szczegółów struktury magnetosfery. Sonda po raz pierwszy ukazała szczegóły morfologii powierzchni i budowy geologicznej największych księżyców planety. Na przekazanych zdjęciach odkryto także dwa niewielkie księżyce - Tebe i Metis. Łącznie sonda wykonała około 18 tysięcy fotografii Jowisza, jego księżyców i pierścienia.

Saturn Edytuj

Trajektoria przelotu Voyagera 1 przez układ Saturna

Po minięciu Jowisza, sonda 9 kwietnia 1979 r. wykonała pierwszy manewr korekcji trajektorii, by umożliwić bliski przelot obok Tytana. Następny manewr 10 października 1979 r. zapewnił, żeby sonda nie uderzyła w powierzchnię tego księżyca. Na początku stycznia 1980 r. instrument radioastronomiczny (PRA) zaczął odbierać impulsy radiowe pochodzące z Saturna. 23 sierpnia Voyager 1 zaczął wykonywać pierwsze fotografie planety. 12 listopada sonda osiągnęła granice magnetosfery Saturna.

12 listopada 1980 r. o 05:41 UTC Voyager 1 zbliżył się do Tytana na najmniejszą odległość, wynoszącą 6498 km od centrum księżyca, przelatując około 4000 km od szczytów skrywających go mgieł. Następnie sonda zbliżyła się do księżyca Tethys na odległość 415 532 km. Największe zbliżenie do Saturna miało miejsce 12 listopada o 23:45:43 UTC w odległości 184 141 km od centrum planety, około 124 000 km nad szczytami chmur. 13 listopada sonda przeleciała kolejno obok Mimasa (minimalna odległość 88 406 km), Enceladusa(201 934 km), Dione (161 499 km), Rei (73 985 km) i Hyperiona (870 823 km). Oddalając się od Saturna, 16 listopada sonda opuściła obszar jego magnetosfery.

Sonda odkryła, że głównym składnikiem atmosfery Tytana jest azot, a warstwy chmur i mgieł całkowicie zakrywają jego powierzchnię. Ustalono wartości ciśnienia atmosferycznego i temperatury panującej na Tytanie. W przypadku innych księżyców uzyskano po raz pierwszy obrazy ich powierzchni. Fotografie systemu pierścieni planety ukazały ich niezwykle skomplikowaną, złożoną z tysięcy elementów strukturę. Nad powierzchnią pierścienia B zauważono ciemne radialne struktury, nazywane szprychami. Zbadano strukturę i dynamikę atmosfery planety, zawartość w niej helu i wielu związków chemicznych, odkryto obecność zórz polarnych. Poznano wiele szczegółów struktury magnetosfery. Na przekazanych zdjęciach odkryto także trzy niewielkie księżyce - Atlas, Prometeusz i Pandora. Łącznie sonda wykonała około 16 tysięcy fotografii Saturna, jego księżyców i pierścieni.

Voyager Interstellar Mission Edytuj

Schemat heliosfery z zaznaczonymi pozycjami sond Voyager

Przelot obok Saturna zmienił tor lotu Voyagera 1 na, prowadzącą poza Układ Słoneczny, orbitę hiperboliczną o nachyleniu 35° na północ od płaszczyzny ekliptyki i mimośrodzie 3,72. Od tego czasu sonda wykonuje pomiary wiatru słonecznego, pól magnetycznych i promieni kosmicznych. Spektrometr UVS wykorzystywany był do obserwacji astronomicznych w ultrafiolecie. Po minięciu przez sondę Voyager 2 Neptuna, NASA oficjalnie przemianowała 1 stycznia 1990 r. misje obydwu sond Voyager na Voyager Interstellar Mission (Misja Międzygwiezdna Voyagera). Jej głównym zadaniem jest zbadanie krańcowych obszarówheliosfery, w tym dotarcie do heliopauzy.

14 lutego 1990 r. Voyager 1 po raz ostatni uruchomił swoje kamery i wykonał serię zdjęć ukazujących Słońce i planety, w tym Ziemię. 17 lutego 1998 r. sonda znalazła się w większej odległości od Słońca (69,4 au), niż wystrzelony w 1972 r. Pioneer 10. Tym samym Voyager 1 stał się najodleglejszym skonstruowanym przez człowieka obiektem w kosmosie.

16 grudnia 2004 r., w odległości 94,01 au od Słońca, Voyager 1 przekroczył granicę szoku końcowego heliosfery i znalazł się w obszarze płaszcza Układu Słonecznego.

15 sierpnia 2006 r. sonda dotarła na odległość 100 au od Słońca.

W maju 2012 r. instrumenty Voyagera 1 zaczęły rejestrować szybki wzrost natężenia promieniowania kosmicznego pochodzenia galaktycznego, co było interpretowane jako oznaka zbliżania się sondy do heliopauzy.

Pomiędzy 28 lipca a 25 sierpnia 2012 r. sonda pięciokrotnie przekraczała granicę nowego obszaru, charakteryzującego się gwałtownym spadkiem ilości cząstek pochodzących z wiatru słonecznego, przy jednoczesnym dalszym wzroście natężenia promieniowania kosmicznego pochodzącego z przestrzeni międzygwiezdnej. Jednocześnie wzrosło natężenie otaczającego pola magnetycznego, przy niezmienionej jego orientacji. Początkowo zespół naukowy misji ogłosił, że sonda znajduje się w nieznanym uprzednio obszarze krańcowym heliosfery, w którym linie słonecznego pola magnetycznego są połączone z liniami pola międzygwiezdnego. Dodatkowe pomiary gęstości plazmy elektronowej otaczającej sondę, wykonane przez odbiornik fal plazmowych (PWS), wykazały wzrost jej wartości do spodziewanej w przestrzeni międzygwiezdnej. We wrześniu 2013 roku NASA oficjalnie ogłosiła, że 25 sierpnia 2012 r., w odległości 121,7 au od Słońca, sonda Voyager 1 przekroczyła heliopauzę i znalazła się w przestrzeni międzygwiezdnej.

Na dzień 1 stycznia 2014 roku Voyager 1 znajdował się w odległości ponad 18 924 100 000 km (126,500 au) od Słońca, w punkcie o współrzędnych równikowych: deklinacja (J2000)+11° 57', rektascensja (J2000) 17h 12m i współrzędnych ekliptycznych: szerokość ekliptyczna 34,9°, długość ekliptyczna 254,8°. Sonda oddala się od Słońca z prędkością 17,027 km/s (czyli 61 297 km/h = 3,592 au rocznie) w kierunku gwiazdozbioru Wężownika.

Przewiduje się, że wytwarzana przez generatory MHW-RTG energia wystarczy do utrzymania pracy ostatnich instrumentów naukowych na pokładzie sondy do około 2025 roku.

Za około 18 000 lat Voyager 1 oddali się od Słońca na odległość 1 roku świetlnego. W roku 40 272 sonda minie gwiazdę Gliese 445 (AC+79 3888) w gwiazdozbiorze Żyrafy w najmniejszej odległości wynoszącej 1,64 roku świetlnego.

Łączność Edytuj

Łączność z sondami utrzymywana jest głównie za pośrednictwem anteny o wysokim zysku (High-Gain Antenna, HGA) o średnicy 3,66 m.Kąt połowy mocy HGA dla pasma X wynosi 0,5°, a dla pasma S 2,3°. Na strukturze nośnej HGA zamontowana jest także antena o niskim zysku (LGA), która używana była sporadycznie podczas niektórych manewrów i w razie problemów z utrzymaniem łączności. Każda sonda posiada dwa transpondery (główny i zapasowy). Każdy z transponderów zawiera nadajniki pracujące w paśmie S (na częstotliwości 2295MHz) i w paśmie X (na częstotliwości 8418 MHz) oraz odbiornik w paśmie S (na częstotliwości 2113 MHz). Voyagery były pierwszymi sondami, które używały pasma X jako głównej częstotliwości nadawczej. Nadajnik w paśmie S mógł pracować z mocą 9,4 W oraz 28,3 W, natomiast nadajnik w paśmie X z mocą 12 W oraz 21,3 W.

W kwietniu 1978 roku na pokładzie Voyagera 2 doszło do awarii głównego odbiornika radiowego i od tego czasu sonda ta korzysta z odbiornika zapasowego, pomimo niesprawności kondensatora obwodu strojenia tego odbiornika.

Dane mogą być magazynowane na pokładzie sond, do późniejszej transmisji na Ziemię, przy użyciu cyfrowego rejestratora taśmowego, "cyfrowego magnetofonu" (Digital Tape Recorder) zapisującego na ośmiu ścieżkach z maksymalną szybkością 115,2 kilobitów na sekundę. Pojemność taśmy wynosi 536 megabitów, co jest równoważne zapisowi 96 zdjęć z kamer sondy.

Na Ziemi łączność z sondą utrzymywana jest przy użyciu sieci Deep Space Network (DSN) z antenami o średnicy 34 m i 70 m rozmieszczonymi w trzech kompleksach - w okolicyMadrytu w Hiszpanii, Canberry w Australii i Goldstone (w pobliżu Barstow) w Kalifornii.

Dane naukowe mogły być transmitowane w paśmie X z maksymalną szybkością 115,2 kilobitów na sekundę (przy Jowiszu). Możliwa do uzyskania szybkość przekazu maleje wraz ze wzrostem odległości sond od Ziemi – przy Saturnie wynosiła 44,8 kb/s, przy Uranie i Neptunie (Voyager 2) 21,6 kb/s. Podczas obecnej fazy misji Voyager (Misja Międzygwiezdna) dane typowo przesyłane są z sond w paśmie X w czasie rzeczywistym, z szybkością 160 bitów na sekundę i odbierane przez anteny DSN o średnicy 34 m. Dane z szerokopasmowego odbiornika fal plazmowych o wysokim tempie zapisu (115,2 kb/s) na pokładzie Voyagera 1 są okresowo zapisywane na taśmie cyfrowego "magnetofonu" i co około pół roku przesyłane z szybkością 1,4 kilobitów na sekundę, co wymaga odbioru przez 70-metrową antenę DSN. Ponieważ dane z tego instrumentu na pokładzie Voyagera 2 nie są już dłużej użyteczne, cyfrowy "magnetofon" na jego pokładzie został w 2007 roku wyłączony.

Instrukcje ze stacji naziemnych są przesyłane do sond w paśmie S z szybkością 16 bitów na sekundę.

766px-Voyager


Obiekty przez nią odkryteEdytuj

Tebe

Meti

Atlas

Pandora

Prometeusz

Ad blocker interference detected!


Wikia is a free-to-use site that makes money from advertising. We have a modified experience for viewers using ad blockers

Wikia is not accessible if you’ve made further modifications. Remove the custom ad blocker rule(s) and the page will load as expected.