5 rzeczy, które powinieneś wiedzieć o sondzie Voyager 1 | Kwantowo.pl

NASA zadecydowała o odpaleniu skostniałych silników pierwszej sondy Voyager, po raz pierwszy od… 37 lat! To dogodny moment aby odświeżyć sobie pamięć i przywołać kilka interesujących faktów na temat prawdziwej legendy wśród bezzałogowych misji kosmicznych.

Przed latami 70. ubie­głego wieku ludzkość nie wyściu­biała jeszcze nosa poza Pas Główny asteroid, oddzie­la­jący planety wewnętrzne od gazowych olbrzy­mów. Wszystko co wie­dzie­li­śmy o Jowiszu, Saturnie, Uranie i Neptunie, pocho­dziło z obser­wa­cji tele­sko­po­wych pro­wa­dzo­nych na Ziemi. Trochę słabo, jak na cywi­li­za­cję, która przecież zdołała już wylą­do­wać na obcym globie. Z tego powodu NASA rychło zade­cy­do­wała o reali­za­cji dużych pro­gra­mów badaw­czych, które pozwo­li­łyby uczonym ogarnąć całość Układu Sło­necz­nego. Tak naro­dziły się pomysły misji Pioneer, a zaraz później program Voyager
Konstrukcja sondy Voyager 1
Jednakże pier­wot­nie plany pre­zen­to­wały się inaczej, chyba nawet jeszcze ambit­niej. Tak się złożyło, że między 1976 i 1977 rokiem planety ułożyły się tak rewe­la­cyj­nie, że możliwa stała się wyprawa, która zaha­czy­łaby o każdy z zewnętrz­nych globów. Astro­no­mo­wie wie­dzieli, że tak korzystna kon­fi­gu­ra­cja nie powtórzy się co najmniej do 2151 roku, toteż do Kongresu trafił kosz­towny projekt prze­wi­du­jący wystrze­le­nie w prze­strzeń czterech urządzeń, w ramach misji pod nazwą Grand Tour. Niestety, z uwagi na wyczer­pany zim­no­wo­jen­nymi zbro­je­niami, wojną w Wiet­na­mie oraz wyści­giem księ­ży­co­wym budżet, politycy w Waszyng­to­nie zmusili astro­no­mów do obmy­śle­nia bardziej oszczęd­nego wariantu. Tańszą opcją był właśnie program Voyager, którego dwie odsłony kosz­to­wały nieco ponad miliard dolarów. Nie pomyśl jednak, że w związku ze skrom­niej­szymi warun­kami dra­stycz­nie zre­du­ko­wano ocze­ki­wa­nia naukowe. Naukowcy wyci­snęli z bez­za­ło­go­wych wehi­ku­łów pełnię moż­li­wo­ści. Może nie prze­fru­nęły one tak blisko gazowych planet jak począt­kowo marzono, ale sonda Voyager 1 odwie­dziła Jowisza i Saturna, a jego bra­ci­szek zaliczył komplet, prze­la­tu­jąc opodal Jowisza, Saturna, Urana i Neptuna.

2. Znalazł pierścień

Zdjęcie pierścienia Jowisza pochodzące z Voyagera 1

Fragment zdjęcia Voyagera 1 z 1979 roku.

Wyprawa pierw­szego Voyagera zrodziła tyle cie­ka­wo­stek, że łatwo zapo­mnieć o jego pod­sta­wo­wym celu, czyli kla­sycz­nych bada­niach astro­no­micz­nych. Jak wspo­mnia­łem wyżej, sonda miała okazję minąć w sen­sow­nej odle­gło­ści Jowisza jak i Saturna, zanim pofru­nęła dalej w czeluści kosmosu. Zwłasz­cza odwie­dziny w systemie naj­więk­szej planety Układu Sło­necz­nego okazały się owocne. Zbli­że­nie na odle­głość nie­ca­łych 300 tys. kilo­me­trów od jej powierzchni nastą­piło po 20 mie­sią­cach lotu, w marcu 1979 roku. Niby nic spe­cjal­nego, bo w ten obszar zapusz­czały się już wcze­śniej misje Pioneer 10Pioneer 11 (ta druga na dystans zaledwie 42 tys. kilo­me­trów od meta­no­wych chmur!), ale jednak Voyager zdołał zauważyć coś co prze­oczyli poprzed­nicy. Mia­no­wi­cie, sonda zare­je­stro­wała nie­wy­raźny i deli­katny ślad pier­ścieni Jowisza. Hipotezy o jego ist­nie­niu, na pod­sta­wie obser­wa­cji pośred­nich wysuwano już od kilku lat, ale dopiero Voyager uchwycił pier­ścień na foto­gra­fii, dowodząc, że tego typu formacje są w przy­padku gazowych olbrzy­mów czymś natu­ral­nym.

Sonda przebiła oba Pioneery również pod względem wyko­na­nych foto­gra­fii. Podczas gdy wyprawy roz­po­częte w 1972 roku przy­nio­sły zaledwie kil­ka­dzie­siąt zdjęć Jowisza w kiep­skiej jakości, Voyager spre­zen­to­wał astro­no­mom dzie­siątki tysięcy foto­gra­fii o roz­dziel­czo­ści pozwa­la­ją­cej na roz­po­zna­nie struktur z dokład­no­ścią do 1 kilo­me­tra. Natu­ral­nie, patrząc na obrazki dostar­czane nam obecnie przez sondę Juno, tamte ilu­stra­cje nie robią na nas więk­szego wrażenia, ale prawie cztery dekady temu sta­no­wiły one nie­praw­do­po­dob­nie cenny materiał badawczy.

3. To najdalej położony produkt ludzkich rąk

Pierwszy istotny przy­sta­nek Voyagera – Jowisz – leży około 800 milionów kilo­me­trów od Słońca, drugi – osią­gnięty w 1980 roku Saturn – już prawie 1,4 miliarda kilo­me­trów. Jednak NASA prze­wi­działa dla swojego wysłan­nika znacznie oka­zal­szą trasę, w zasadzie bez wyzna­czo­nej mety. Życze­niem astro­no­mów, obie odsłony misji po minięciu gazowych olbrzy­mów miały frunąć dalej, ku helios­fe­rze, aż na skraj Układu Sło­necz­nego i jeśli nic ich nie zatrzyma, jeszcze dalej. Po ponad dekadzie od startu, ofi­cjal­nie roz­po­czął się etap projektu pod wiele mówiącą nazwą Voyager Inter­stel­lar Mission, trwający do chwili obecnej. Wtedy też, w walen­tynki 1990 roku, jakby patrząc za siebie, sonda wykonała słynne ujęcie Małej, Błę­kit­nej Kropki. Do dzisiaj foto­gra­fia ta pozo­staje rekor­dowa, łapiąc w kadr samotną Ziemię widzianą z odle­gło­ści 6,4 miliarda kilo­me­trów. 

Wiele pod­ze­spo­łów obu sond już nie funk­cjo­nuje, ale radiowa łączność wciąż nie uległa prze­rwa­niu. Wiemy, że obecnie, zgodnie z prze­wi­dy­wa­niami pierwszy Voyager zbliża się do pręd­ko­ści 17 km/s (ponad 61 tys. km/h!) i wkrótce osiągnie dystans 21 miliar­dów kilo­me­trów od Słońca. To 140 razy dalej niż Ziemia i jakieś trzy razy dalej niż Pluton. Tym samym, sonda jako pierwsze w historii dzieło ludzkich rąk, zbliża się do granic Układu Sło­necz­nego (choć to akurat zależy od tego jak defi­niu­jemy granice Układu). W 2012 roku wska­za­nia instru­men­tów poin­for­mo­wały o minięciu obszaru helio­pauzy, gdzie dzia­ła­nie wiatru sło­necz­nego traci swą moc na rzecz pro­mie­nio­wa­nia docho­dzą­cego z głębi galak­tyki. Zarówno Voyager 2 jak i New Horizons również podążą tym śladem, ale praw­do­po­dob­nie nie wyprze­dzą Voyagera 1.
Trasa sondy Voyager 1

4. Jest naszym pomnikiem i ambasadorem

Co stałoby się z pamięcią o naszym dumnym gatunku, gdybyśmy z jakiegoś powodu jutro wyginęli? Nawet potężny meteoryt mógłby oszczę­dzić co trwalsze budowle, ale zapewne po kil­ku­na­stu, kil­ku­dzie­się­ciu tysią­cach lat od śmierci ostat­niego czło­wieka, wszystko obró­ci­łoby się w proch. Czy znik­nę­li­by­śmy więc raz na zawsze z kart historii? Lite­ra­tura popu­lar­no­nau­kowa stwo­rzyła w tym miejscu pewien mit, z którym staram się od dawna pole­mi­zo­wać. Zgodnie z nim, naj­trwal­szym pomni­kiem dowo­dzą­cym ist­nie­nia inte­li­gent­nych istot w tej części Drogi Mlecznej, byłyby… odciski stóp astro­nau­tów pozo­sta­wione na powierzchni Księżyca. Brak atmos­fery miałby zakon­ser­wo­wać ślady odbite w rego­li­cie na miliony, a może nawet miliardy lat. Nie jest to do końca prawda. Księ­ży­cowe struk­tury wysta­wione są na nie­ustanne dzia­ła­nie wiatru sło­necz­nego jak również ude­rze­nia mikro­me­te­ory­tów. To bardzo słaba erozja, ale w prze­ciągu kil­ku­dzie­się­ciu milionów lat odciski buta Neila Arm­stronga i jego następ­ców, powinny zblednąć i w końcu zniknąć.

Co innego nasze sondy, na czele z Voy­age­rem 1. Praw­do­po­do­bień­stwo zde­rze­nia takiego obiektu z jakimś kosmicz­nym okruchem wydaje się uspo­ka­ja­jąco małe. Nawet prze­la­tu­jąc przez Pas Główny lub Pas Kuipera, zawie­ra­jące setki tysięcy skał, jak dotąd żadne z naszych urządzeń nie oberwało, więc szansa na taki wypadek po opusz­cze­niu Układu Sło­necz­nego, tym bardziej pozo­staje skrajnie mała. Jeżeli nie staniemy się świad­kami wyjąt­ko­wego pecha, Voyager spo­koj­nie wypłynie w prze­strzeń mię­dzy­gwiezdną, przez którą będzie dryfował przez trudny do osza­co­wa­nia okres. Wiemy, że za 40 tysięcy lat wehikuł minie czer­wo­nego karła Gliese 445, jednak uczyni to w bardzo bez­piecz­nej odle­gło­ści ponad półtora roku świetl­nego. Nie­wy­klu­czone, że ta kosmiczna odyseja trwać będzie wiecznie. No, może nie dosłow­nie, ale bez wąt­pie­nia Voyager 1 ma szansę na zostanie naj­trwal­szym tworem ludzkich rąk. Zresztą, jego twórcy poniekąd to prze­wi­dy­wali, umiesz­cza­jąc na pokła­dzie, podobnie jak w sondach Pioneer oraz Voyager 2, płytkę Golden Record. Na złotych taler­zach wygra­we­ro­wano pod­sta­wowe infor­ma­cje o Układzie Sło­necz­nym, Ziemi i o czło­wieku. Ot tak, na wypadek gdyby instru­ment wpadł w ręce obcej cywi­li­za­cji. 

5. Sonda znów uruchomiła silniki

Ostatnim razem Voyager 1 kory­go­wał swój kurs w 1980 roku, w czasie przelotu w oko­li­cach Saturna. Od tamtego czasu, przez 37 lat silniki milczały, zaś obiekt leciał przez prze­strzeń przy­śpie­szony siłą gra­wi­ta­cji gazowych olbrzy­mów. Pod tym względem niewiele się zmieniło, jednak ostatnio zaist­niała zupełnie inna potrzeba. Przez cztery dekady za ułożenie sondy pod odpo­wied­nim kątem względem Ziemi odpo­wia­dały maleńkie pędniki – wysłu­żone mikro­sil­niczki, które w końcu odmówiły posługi. To bardzo istotna sprawa, bowiem 4-metrowa antena musi znaj­do­wać się w dogodnym usta­wie­niu, aby sku­tecz­nie trans­mi­to­wać do trzech radio­te­le­sko­pów odbie­ra­ją­cych dane na Ziemi. Inży­nie­ro­wie z Jet Pro­pul­sion Labo­ra­tory stwier­dzili, że aby zapobiec obró­ce­niu sondy, co poskut­ko­wa­łoby utrud­nie­niem lub zerwa­niem łącz­no­ści, można na krótkie momenty odpalać cztery silniki zapasowe. Ku radości uczonych ryzyko się popła­ciło, a pierwsza tego rodzaju próba prze­bie­gła bez żadnych kom­pli­ka­cji.
Roz­wią­zuje to kłopot z orien­ta­cją w prze­strzeni, przy­naj­mniej na kilka lat. Potem to i tak bez zna­cze­nia, gdyż gene­ra­tory cał­ko­wi­cie prze­staną zasilać instru­menty w 2025 roku. Później osie­ro­cony Voyager 1 pod­ry­fuje w ciemną kosmiczną pustkę. I będziemy mogli się jedynie domyślać, co go czeka w przy­szło­ści.
Literatura uzupełniająca
K. Ziołkowski, Poza Ziemię. Historia lotów międzyplanetarnych, Warszawa 2017;
H. McSween, Od gwiezdnego pyłu do planet, przeł. A. Pilski, Warszawa 1996;
A. Butrica, Voyager: The Grand Tour of Big Science, [w:] From Engineering Science. To Big Science, pod red. P. Mack, Waszyngton 1998;
Voyager 1 Fires Up Thrusters After 37 Years, [online: www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=7014].
  • Kajetan Walczak

    Świetny artykuł, nie­sa­mo­wi­cie uru­cha­mia wyobraź­nię! Dzięki.
    BTW Pro­po­nuję prze­su­nąć przycisk “Like” z początku artykułu na koniec. Na początku jeszcze nie wiem o czym jest tekst, a na końcu mam ochotę kliknąć we wszystko co się da, z fascy­na­cji 🙂 A taki skromny like zawsze trochę może pomóc w promocji.

    Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0

  • arthy

    grammar nazi podo­po­wiada, że zblednąć brzmi ładniej niż zbladnąć, ale co kto lubi 😉

    Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0

  • Sayuri-san

    A gdzieś ostatnio wyczy­ta­łam, że troszku dłużej sonda popra­cuje niż tylko do 2025… może to tylko data orien­ta­cyjna..?

    Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0

  • Łukasz Łysy

    Sry takie pytanie jak już nawet szlak trafi Voyager 1, odciski butów na księżycu zasypie się mikro “gradem”, a ziemia zostanie zdmuch­nięta kosmiczną kata­strofą. Dalej mamy wysyłane w kosmos audycje radiowe które są swego rodzaju bąbelkę infor­ma­cyj­nym o nas. Co z nimi, też mogą zostać emi­sa­riu­szem naszej cwy­zi­li­za­cji.

    Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0

    • https://www.kwantowo.pl/ Adam Adamczyk

      Masz rację, ale miałem na myśli bardziej mate­rialny i nama­calny ślad. Infor­ma­cja zawarta w emi­to­wa­nych przez nas falach elek­tro­ma­gne­tycz­nych nie zniknie, ale to czy ktoś ją kie­dy­kol­wiek wyłapie z szumu kosmicz­nego pro­mie­nio­wa­nia pozo­staje wątpliwe.

      Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0