La Voyager 2 es una sonda espacial lanzada por la NASA el 20 de agosto de 1977 para estudiar los planetas exteriores . Como parte del programa Voyager , se lanzó 16 días antes que su gemelo, el Voyager 1 , en una trayectoria que tardó más en llegar a Júpiter y Saturno, pero permitió más encuentros con Urano y Neptuno . [4] Es la única nave espacial que ha visitado cualquiera de estos dosplanetas gigantes de hielo . La Voyager 2 fue la cuarta de las cinco naves espaciales en alcanzar la velocidad de escape solar., lo que le permitió salir del Sistema Solar .
Tipo de misión | Exploración planetaria |
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Operador | NASA / JPL [1] |
ID COSPAR | 1977-076A [2] |
SATCAT no. | 10271 [3] |
Sitio web | voyager |
Duración de la misión |
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Propiedades de la nave espacial | |
Fabricante | Laboratorio de propulsión a chorro |
Masa de lanzamiento | 825,5 kilogramos (1.820 libras) |
Energía | 470 vatios (en el lanzamiento) |
Inicio de la misión | |
Fecha de lanzamiento | 20 de agosto de 1977, 14:29:00 UTC |
Cohete | Titán IIIE |
Sitio de lanzamiento | Cabo Cañaveral LC-41 |
Sobrevuelo de Júpiter | |
Acercamiento más cercano | 9 de julio de 1979, 22:29:00 UTC |
Distancia | 570.000 kilómetros (350.000 mi) |
Sobrevuelo de Saturno | |
Acercamiento más cercano | 26 de agosto de 1981, 03:24:05 UTC |
Distancia | 101.000 km (63.000 millas) |
Sobrevuelo de Urano | |
Acercamiento más cercano | 24 de enero de 1986, 17:59:47 UTC |
Distancia | 81.500 km (50.600 millas) |
Sobrevuelo de Neptuno | |
Acercamiento más cercano | 25 de agosto de 1989, 03:56:36 UTC |
Distancia | 4.951 km (3.076 millas) |
Su misión principal terminó con la exploración del sistema neptuniano el 2 de octubre de 1989, después de haber visitado el sistema joviano en 1979, el sistema saturniano en 1981 y el sistema uraniano en 1986. La Voyager 2 se encuentra ahora en su misión extendida de estudiar interestelar. Space y ha estado operando durante 43 años, 9 meses y 5 días hasta el 16 de mayo de 2021, alcanzando una distancia de 126,9 AU (19,0 mil millones de km ; 11,8 mil millones de millas ) de la Tierra al 24 de abril de 2021. [5] Permanece en contacto a través de la Red de Espacio Profundo de la NASA . [6] El mantenimiento de la red de espacio profundo creó el período de silencio más largo en las comunicaciones salientes a la sonda durante un período de 8 meses. El contacto se restableció el 2 de noviembre de 2020, cuando se transmitió una serie de instrucciones, que posteriormente se ejecutaron y se retransmitieron con un mensaje de comunicación exitoso. [7] A partir del 12 de febrero de 2021, se restablecieron las comunicaciones completas con la sonda después de una importante actualización de la antena que tardó un año en completarse. La antena de comunicaciones DSS 43, única responsable de las comunicaciones con la sonda, se encuentra en Canberra, Australia. [8]
El 5 de noviembre de 2018, a una distancia de 122 UA (1,83 × 10 10 km) (aproximadamente 16:58 horas luz) [9] del Sol , [10] moviéndose a una velocidad de 15,341 km / s (55,230 km / h) [11] relativo al Sol, la Voyager 2 salió de la heliosfera y entró en el medio interestelar (ISM), una región del espacio exterior más allá de la influencia del Sistema Solar , uniéndose a la Voyager 1 que había alcanzado el medio interestelar en 2012. . [12] [13] [14] [15] Voyager 2 ha comenzado a proporcionar las primeras mediciones directas de la densidad y la temperatura de la interestelar plasma . [dieciséis]
Historia
Fondo
En la era espacial temprana, se descubrió que una alineación periódica de los planetas exteriores ocurriría a fines de la década de 1970 y permitiría que una sola sonda visitara Júpiter , Saturno , Urano y Neptuno aprovechando la entonces nueva técnica de asistencia gravitatoria. . La NASA comenzó a trabajar en un Grand Tour , que se convirtió en un proyecto masivo que involucraba dos grupos de dos sondas cada uno, con un grupo visitando Júpiter, Saturno y Plutón y el otro Júpiter, Urano y Neptuno. La nave espacial se diseñaría con sistemas redundantes para garantizar la supervivencia durante todo el recorrido. En 1972, la misión se redujo y se reemplazó con dos naves espaciales derivadas del programa Mariner , las sondas Mariner Jupiter-Saturn. Para mantener bajos los costos aparentes del programa de por vida, la misión incluiría solo sobrevuelos de Júpiter y Saturno, pero mantendría abierta la opción Grand Tour. [4] : 263 A medida que avanzaba el programa, el nombre se cambió a Voyager. [17]
La misión principal de la Voyager 1 era explorar Júpiter, Saturno y la luna de Saturno, Titán . La Voyager 2 también debía explorar Júpiter y Saturno, pero en una trayectoria que tendría la opción de continuar hacia Urano y Neptuno, o ser redirigida a Titán como respaldo de la Voyager 1 . Al completar con éxito los objetivos de la Voyager 1 , la Voyager 2 obtendría una extensión de misión para enviar la sonda hacia Urano y Neptuno. [4]
Diseño de naves espaciales
Construida por el Jet Propulsion Laboratory (JPL), la Voyager 2 incluyó 16 propulsores de hidracina , estabilización de tres ejes , giroscopios e instrumentos de referencia celeste (sensor solar / Canopus Star Tracker) para mantener la orientación de la antena de alta ganancia hacia la Tierra. En conjunto, estos instrumentos son parte del Subsistema de Control de Actitud y Articulación (AACS) junto con unidades redundantes de la mayoría de los instrumentos y 8 propulsores de respaldo. La nave espacial también incluyó 11 instrumentos científicos para estudiar los objetos celestes mientras viajaban por el espacio. [18]
Comunicaciones
Construida con la intención de un eventual viaje interestelar, la Voyager 2 incluyó una gran antena parabólica de alta ganancia de 3,7 m (12 pies) ( ver diagrama ) para transmitir datos a través de la Red de Espacio Profundo en la Tierra . Las comunicaciones se realizan a través de la banda S (aproximadamente 13 cm de longitud de onda) y la banda X (aproximadamente 3,6 cm de longitud de onda), lo que proporciona velocidades de datos de hasta 115,2 kilobits por segundo a la distancia de Júpiter, y luego disminuyen constantemente a medida que aumenta la distancia. debido a la ley del cuadrado inverso . Cuando la nave espacial no puede comunicarse con la Tierra , la grabadora de cinta digital (DTR) puede grabar alrededor de 64 megabytes de datos para su transmisión en otro momento. [19]
Energía
La Voyager 2 está equipada con 3 generadores termoeléctricos de radioisótopos de varios cientos de vatios (MHW RTG). Cada RTG incluye 24 esferas de óxido de plutonio prensadas y proporciona suficiente calor para generar aproximadamente 157 W de energía eléctrica en el lanzamiento. En conjunto, los RTG suministraron a la nave espacial 470 vatios en el lanzamiento (reduciendo a la mitad cada 87,7 años). Se predijo que permitirían que las operaciones continuaran hasta al menos 2020 y ya lo han hecho. [18] [20] [21]
Fuente de calor interna RTG
Montaje RTG
Unidad RTG
Control de actitud y propulsión
Debido a la energía requerida para lograr un impulso en la trayectoria de Júpiter con una carga útil de 1.819 libras (825 kg), la nave espacial incluyó un módulo de propulsión hecho de un motor de cohete sólido de 2.476 libras (1.125 kg) y ocho motores de cohete monopropelente de hidracina , cuatro proporcionando control de actitud de cabeceo y guiñada, y cuatro para control de alabeo. El módulo de propulsión fue abandonado poco después de la exitosa combustión de Júpiter.
Dieciséis propulsores de hidracina MR-103 en el módulo de misión proporcionan control de actitud. [22] Cuatro se utilizan para ejecutar maniobras de corrección de trayectoria; los otros en dos ramas redundantes de seis propulsores, para estabilizar la nave espacial en sus tres ejes. Solo se necesita una rama de los propulsores de control de actitud en cualquier momento. [23]
Los propulsores se suministran mediante un solo tanque esférico de titanio de 70 cm de diámetro. Contenía 230 libras (100 kg) de hidracina en el lanzamiento, lo que proporcionó suficiente combustible hasta 2034. [24]
Instrumentos cientificos
Nombre del instrumento | Abr. | Descripción | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Imaging Science System (deshabilitado) | (ISS) | Se utilizó un sistema de dos cámaras (ángulo estrecho / gran angular) para proporcionar imágenes de Júpiter, Saturno y otros objetos a lo largo de la trayectoria. Más
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Radio Science System (deshabilitado) | (RSS) | Utilizó el sistema de telecomunicaciones de la nave espacial Voyager para determinar las propiedades físicas de los planetas y satélites (ionosferas, atmósferas, masas, campos de gravedad, densidades) y la cantidad y distribución de tamaño del material en los anillos de Saturno y las dimensiones de los anillos. Más
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Espectrómetro de interferómetro infrarrojo (desactivado) | (IRIS) | Investiga el balance energético global y local y la composición atmosférica. Los perfiles de temperatura verticales también se obtienen de los planetas y satélites, así como la composición, las propiedades térmicas y el tamaño de las partículas en los anillos de Saturno . Más
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Espectrómetro ultravioleta (desactivado) | (UVS) | Diseñado para medir las propiedades atmosféricas y medir la radiación. Más
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Magnetómetro de compuerta de flujo triaxial (activo) | (REVISTA) | Diseñado para investigar los campos magnéticos de Júpiter y Saturno, la interacción del viento solar con las magnetosferas de estos planetas y el campo magnético interplanetario hasta el límite del viento solar con el campo magnético interestelar y más allá, si se cruza. Más
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Espectrómetro de plasma (activo) | (PLS) | Investiga las propiedades macroscópicas de los iones del plasma y mide los electrones en el rango de energía de 5 eV a 1 keV. Más
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Instrumento de partículas cargadas de baja energía (activo) | (LECP) | Mide el diferencial en los flujos de energía y las distribuciones angulares de iones, electrones y el diferencial en la composición de iones de energía. Más
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Sistema de rayos cósmicos (activo) | (CRS) | Determina el origen y el proceso de aceleración, la historia de vida y la contribución dinámica de los rayos cósmicos interestelares, la nucleosíntesis de elementos en las fuentes de rayos cósmicos, el comportamiento de los rayos cósmicos en el medio interplanetario y el entorno de partículas energéticas planetarias atrapadas. Más
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Investigación de radioastronomía planetaria (deshabilitado) | (PRA) | Utiliza un receptor de radio de frecuencia de barrido para estudiar las señales de emisión de radio de Júpiter y Saturno. Más
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Sistema de fotopolarímetro (defectuoso) | (PPS) | Utilizó un telescopio con polarizador para recopilar información sobre la textura de la superficie y la composición de Júpiter y Saturno e información sobre las propiedades de dispersión atmosférica y la densidad de ambos planetas. Más
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Subsistema de ondas de plasma (activo) | (PWS) | Proporciona mediciones continuas, independientes de la vaina, de los perfiles de densidad de electrones en Júpiter y Saturno, así como información básica sobre la interacción onda-partícula local, útil para estudiar las magnetosferas. Más
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Para obtener más detalles sobre los paquetes de instrumentos idénticos de las sondas espaciales Voyager, consulte el artículo separado sobre el Programa Voyager general .
Diagrama de la nave espacial Voyager .
Voyager en transporte a una cámara de prueba solar térmica.
Voyager 2 esperando la entrada de carga útil en un cohete Titan IIIE / Centaur .
Perfil de la misión
Imágenes de trayectoria | |
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Voyager 2 ' trayectoria s de la Tierra, a raíz de la eclíptica a través de 1989 en Neptuno y ahora en dirección sur hacia la constelación del Pavo | |
Camino visto desde arriba del Sistema Solar | Ruta vista de lado, mostrando la distancia debajo de la eclíptica en gris |
Cronología del viaje | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Fecha | Evento | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1977-08-20 | Nave espacial lanzada a las 14:29:00 UTC. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1977-12-10 | Entró en el cinturón de asteroides . | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1977-12-19 | La Voyager 1 supera a la Voyager 2 . ( ver diagrama ) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1978-06 | El receptor de radio principal falla. Resto de la misión volada usando respaldo. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1978-10-21 | Cinturón de asteroides salido | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1979-04-25 | Iniciar la fase de observación de Júpiter
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1981-06-05 | Inicie la fase de observación de Saturno.
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4 de noviembre de 1985 | Inicie la fase de observación de Urano.
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1987-08-20 | 10 años de vuelo y operación continuos a las 14:29:00 UTC. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1989-06-05 | Inicie la fase de observación de Neptuno.
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1989-10-02 | Comienza la misión interestelar Voyager. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Fase interestelar [27] [28] [29] | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1997-08-20 | 20 años de vuelo y operación continuos a las 14:29:00 UTC. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1998-11-13 | Termine la plataforma de escaneo y las observaciones UV. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2007-08-20 | 30 años de vuelo y operación continuos a las 14:29:00 UTC. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2007-09-06 | Termine las operaciones de la grabadora de cinta de datos. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2008-02-22 | Terminar las operaciones del experimento de radioastronomía planetaria. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2011-11-07 | Cambie a propulsores de respaldo para ahorrar energía [30] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2017-08-20 | 40 años de vuelo y operación continuos a las 14:29:00 UTC. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2018-11-05 | Cruzó la heliopausa y entró en el espacio interestelar . |
Lanzamiento y trayectoria
La sonda Voyager 2 fue lanzada el 20 de agosto de 1977 por la NASA desde el Space Launch Complex 41 en Cabo Cañaveral, Florida , a bordo de un vehículo de lanzamiento Titan IIIE / Centaur . Dos semanas después, la sonda gemela Voyager 1 fue lanzada el 5 de septiembre de 1977. Sin embargo, la Voyager 1 alcanzó tanto a Júpiter como a Saturno antes, ya que la Voyager 2 había sido lanzada en una trayectoria más larga y circular.
Lanzamiento de la Voyager 2 el 20 de agosto de 1977 con un Titan IIIE / Centaur .
Animación de la trayectoria de la Voyager 2 del 20 de agosto de 1977 al 30 de diciembre de 2000
Voyager 2 · Tierra · Júpiter · Saturno · Urano · Neptuno · solTrayectoria de la misión principal de la Voyager 2 .
Gráfico de la velocidad heliocéntrica de la Voyager 2 contra su distancia del Sol, que ilustra el uso de la gravedad que ayuda a acelerar la nave espacial por parte de Júpiter, Saturno y Urano. Para observar Triton , la Voyager 2 pasó sobre el polo norte de Neptuno, lo que provocó una aceleración fuera del plano de la eclíptica y, como resultado, una velocidad reducida en relación con el Sol. [31]
Voyager 1 ' s órbita inicial tenía un afelio de 8,9 UA, sólo un poco por debajo de la órbita de 9,5 UA de Saturno. Voyager 2 ' órbita inicial s tenía un afelio de 6,2 UA, muy por debajo de la órbita de Saturno. [32]
En abril de 1978, surgió una complicación cuando no se transmitieron comandos a la Voyager 2 durante un período de tiempo, lo que provocó que la nave espacial cambiara de su receptor de radio principal a su receptor de respaldo. [33] Algún tiempo después, el receptor principal falló por completo. El receptor de respaldo funcionaba, pero un condensador defectuoso en el receptor significaba que solo podía recibir transmisiones que se enviaban a una frecuencia precisa, y esta frecuencia se vería afectada por la rotación de la Tierra (debido al efecto Doppler ) y la temperatura del receptor a bordo. , entre otras cosas. [33] [34] [35] Para cada transmisión posterior a la Voyager 2 , era necesario que los ingenieros calcularan la frecuencia específica de la señal para que pudiera ser recibida por la nave espacial.
Encuentro con Júpiter
Voyager 2 ' s aproximación más cercana a Júpiter ocurrió a las 22:29 UT el 9 de julio de 1979. [36] Se llegó a 570.000 kilometros (350.000 millas) de la cima de las nubes del planeta. [37] La Gran Mancha Roja de Júpiter se reveló como una tormenta compleja que se movía en dirección contraria a las agujas del reloj. Se encontraron otras tormentas y remolinos más pequeños a lo largo de las nubes con bandas.
La Voyager 2 devolvió imágenes de Júpiter, así como de sus lunas Amaltea , Ío , Calisto , Ganímedes y Europa . [36] Durante una "vigilancia del volcán" de 10 horas, confirmó las observaciones de la Voyager 1 sobre el vulcanismo activo en la luna Io y reveló cómo había cambiado la superficie de la luna en los cuatro meses transcurridos desde la visita anterior. [36] Juntos, los Voyager observaron la erupción de nueve volcanes en Io, y hay evidencia de que ocurrieron otras erupciones entre los dos sobrevuelos de la Voyager. [38]
La luna de Júpiter, Europa, mostró una gran cantidad de características lineales que se cruzan en las fotos de baja resolución de la Voyager 1 . Al principio, los científicos creían que las características podrían ser grietas profundas, causadas por procesos tectónicos o de ruptura de la corteza. Sin embargo, las fotos de alta resolución más cercanas de la Voyager 2 eran desconcertantes: las características carecían de relieve topográfico, y un científico dijo que "podrían haber sido pintadas con un marcador de fieltro". [38] Europa está internamente activa debido al calentamiento de las mareas a un nivel de aproximadamente una décima parte del de Io. Se cree que Europa tiene una fina corteza (menos de 30 km (19 millas) de espesor) de hielo de agua, posiblemente flotando en un océano de 50 kilómetros de profundidad (30 millas).
Se encontraron dos nuevos satélites pequeños, Adrastea y Metis , orbitando justo fuera del anillo. [38] Un tercer satélite nuevo, Thebe , fue descubierto entre las órbitas de Amaltea e Io. [38]
La Gran Mancha Roja fotografiada durante el sobrevuelo de la Voyager 2 sobre Júpiter .
Un tránsito de Io a través de Júpiter , 9 de julio de 1979.
Varias erupciones volcánicas débiles en Io , fotografiadas por la Voyager 2 .
Un mosaico de colores de Europa .
Un mosaico de colores de Ganimedes .
Calisto fotografiada a una distancia de 1 millón de kilómetros.
Un débil anillo de Júpiter fotografiado durante el sobrevuelo.
Evento eruptivo atmosférico en Júpiter .
Encuentro con Saturno
La aproximación más cercana a Saturno ocurrió a las 03:24:05 UT del 26 de agosto de 1981. [39]
Mientras pasaba detrás de Saturno (visto desde la Tierra), la Voyager 2 sondeó la atmósfera superior de Saturno con su enlace de radio para recopilar información sobre la temperatura atmosférica y los perfiles de densidad. La Voyager 2 descubrió que en los niveles más altos de presión (siete kilopascales de presión), la temperatura de Saturno era de 70 kelvin (−203 ° C), mientras que en los niveles más profundos, (120 kilopascales) la temperatura aumentaba a 143 K (−130 ° C). . Se encontró que el polo norte era 10 kelvin más frío, aunque esto puede ser estacional ( ver también Oposiciones de Saturno ).
Después del sobrevuelo de Saturno, la plataforma de la cámara de la Voyager 2 se bloqueó brevemente, poniendo en peligro los planes para extender oficialmente la misión a Urano y Neptuno. Los ingenieros de la misión pudieron solucionar el problema (causado por un uso excesivo que agotó temporalmente su lubricante), y la sonda Voyager 2 recibió el visto bueno para explorar el sistema de Urano.
Vista de aproximación de la Voyager 2 a Saturno .
Norte, región polar de Saturno fotografiada con filtros naranja y ultravioleta.
Imagen en color de Encelado que muestra terrenos de edades muy variables.
Superficie de cráteres de Tetis a 594.000 km.
Imagen de la atmósfera de Titán desde 2,3 millones de km.
Titán ocultación del Sol desde 0,9 millones de km.
Dos tonos de Japeto 22 de agosto., 1981
Características "radiales" observadas en los anillos de Saturno .
Encuentro con Urano
La aproximación más cercana a Urano ocurrió el 24 de enero de 1986, cuando la Voyager 2 se acercó a 81.500 kilómetros (50.600 millas) de las nubes del planeta. [40] La Voyager 2 también descubrió 11 lunas previamente desconocidas: Cordelia , Ofelia , Bianca , Cressida , Desdemona , Juliet , Portia , Rosalind , Belinda , Puck y Perdita . [A] La misión también estudió la atmósfera única del planeta, causada por su inclinación axial de 97,8 °; y examinó el sistema de anillos de Urano . [40] La duración de un día en Urano medida por la Voyager 2 es de 17 horas y 14 minutos. [40] Se demostró que Urano tenía un campo magnético que estaba desalineado con su eje de rotación, a diferencia de otros planetas que habían sido visitados hasta ese punto, [41] [44] y una cola magnética en forma de hélice que se extendía 10 millones de kilómetros (6 millones millas) de distancia del sol. [41]
Cuando la Voyager 2 visitó Urano, muchas de las características de sus nubes estaban ocultas por una capa de neblina; sin embargo, las imágenes de falso color y realzado por contraste muestran bandas de nubes concéntricas alrededor de su polo sur. [41] También se encontró que esta área irradia grandes cantidades de luz ultravioleta, un fenómeno que se llama "resplandor diurno". La temperatura atmosférica promedio es de aproximadamente 60 K (-350 ° F / -213 ° C ). Sorprendentemente, los polos iluminados y oscuros, y la mayor parte del planeta, exhiben casi las mismas temperaturas en las cimas de las nubes.
Las imágenes detalladas de la Voyager 2 ' s sobrevuelo de la luna de Urano Miranda mostraron enormes cañones de fallas geológicas . [41] Una hipótesis sugiere que Miranda podría consistir en una reagregación de material después de un evento anterior cuando Miranda fue destrozada en pedazos por un impacto violento. [41]
La Voyager 2 descubrió dos anillos de Urano previamente desconocidos. [41] [42] Las mediciones mostraron que los anillos de Urano son claramente diferentes de los de Júpiter y Saturno. El sistema de anillos de Urano podría ser relativamente joven y no se formó al mismo tiempo que Urano. Las partículas que forman los anillos podrían ser los restos de una luna que se rompió por un impacto de alta velocidad o por los efectos de las mareas .
En marzo de 2020, los astrónomos de la NASA informaron de la detección de una gran burbuja magnética atmosférica, también conocida como plasmoide , liberada al espacio exterior desde el planeta Urano , después de reevaluar datos antiguos registrados durante el sobrevuelo. [45] [46]
Urano visto por la Voyager 2
Imagen de salida de Urano creciente .
Superficie fracturada de Miranda .
Ariel fotografiada desde 130.000 km.
Compuesto de color de Titania de 500.000 km.
Umbriel fotografiado desde 550.000 km.
Oberon fotografiado desde 660.000 km.
Los anillos de Urano fotografiados por la Voyager 2 .
Encuentro con Neptuno
Después de una corrección a mitad de camino en 1987, la Voyager 2 ' s aproximación más cercana a Neptuno ocurrido el 25 de agosto de 1989. [47] [48] [49] A través de simulaciones de pruebas repetidas informatizado de trayectorias a través del sistema de Neptuno realizadas con antelación, los controladores de vuelo determinó la mejor manera de enrutar la Voyager 2 a través del sistema Neptune-Triton. Dado que el plano de la órbita de Triton está inclinado significativamente con respecto al plano de la eclíptica, a través de correcciones a mitad de camino, la Voyager 2 se dirigió a una trayectoria de unos 4950 kilómetros (3000 millas) sobre el polo norte de Neptuno. [50] [51] Cinco horas después de que la Voyager 2 hiciera su aproximación más cercana a Neptuno, realizó un sobrevuelo cercano de Tritón , la mayor de las dos lunas originalmente conocidas de Neptuno, pasando a unos 40.000 kilómetros (25.000 millas). [50]
La Voyager 2 descubrió anillos neptunianos previamente desconocidos, [52] y confirmó seis lunas nuevas: Despina , Galatea , Larissa , Proteus , Naiad y Thalassa . [53] [B] Mientras estaba en las cercanías de Neptuno, la Voyager 2 descubrió la " Gran Mancha Oscura ", que desde entonces ha desaparecido, según las observaciones del Telescopio Espacial Hubble . [54] Más tarde se planteó la hipótesis de que la Gran Mancha Oscura era una región de gas transparente, que formaba una ventana en la plataforma de nubes de metano a gran altitud del planeta. [55]
Con la decisión de la Unión Astronómica Internacional de reclasificar a Plutón como planeta enano en 2006, [56] el sobrevuelo de Neptuno por la Voyager 2 en 1989 se convirtió retroactivamente en el punto en el que todos los planetas conocidos del Sistema Solar habían sido visitados al menos una vez por un sonda espacial.
Imagen de Neptuno de la Voyager 2 .
Neptuno y Tritón tres días después del sobrevuelo de la Voyager 2 .
Despina según la imagen de la Voyager 2 .
Superficie llena de cráteres de Larissa .
Superficie oscura de Proteus .
Mosaico de colores de la Voyager 2 Triton .
Nubes cirros fotografiadas sobre Neptuno gaseoso .
Anillos de Neptuno tomadas en la ocultación de 280.000 kilometros.
Misión interestelar
Una vez que terminó su misión planetaria, se describió que la Voyager 2 estaba trabajando en una misión interestelar, que la NASA está utilizando para descubrir cómo es el Sistema Solar más allá de la heliosfera . La Voyager 2 transmite actualmente datos científicos a unos 160 bits por segundo . La información sobre los intercambios continuos de telemetría con Voyager 2 está disponible en Voyager Weekly Reports. [57]
En 1992, la Voyager 2 observó la nova V1974 Cygni en el ultravioleta lejano. [58]
En julio de 1994, se intentó observar los impactos de los fragmentos del cometa Shoemaker-Levy 9 con Júpiter. [58] La posición de la nave significaba que tenía una línea de visión directa a los impactos y se hicieron observaciones en el espectro ultravioleta y de radio. [58] La Voyager 2 no pudo detectar nada, y los cálculos mostraban que las bolas de fuego estaban justo por debajo del límite de detección de la nave. [58]
El 29 de noviembre de 2006, un comando telemedido a la Voyager 2 fue decodificado incorrectamente por su computadora de a bordo, en un error aleatorio, como un comando para encender los calentadores eléctricos del magnetómetro de la nave espacial. Estos calentadores permanecieron encendidos hasta el 4 de diciembre de 2006, y durante ese tiempo, hubo una temperatura alta resultante por encima de 130 ° C (266 ° F), significativamente más alta de lo que los magnetómetros fueron diseñados para soportar, y un sensor se giró lejos de la posición correcta. orientación. [ cita requerida ] A partir de esta fecha [ ¿cuándo? ] No hubiera sido posible diagnosticar plena y correcta de los daños causados a la Voyager 2 ' s magnetómetro, a pesar de los esfuerzos para hacerlo eran de continuar. [59]
El 30 de agosto de 2007, la Voyager 2 pasó el impacto de terminación y luego entró en la heliovaina , aproximadamente mil millones de millas (1,6 mil millones de km) más cerca del Sol que la Voyager 1 . [60] Esto se debe al campo magnético interestelar del espacio profundo. El hemisferio sur de la heliosfera del Sistema Solar está siendo empujado hacia adentro. [61]
El 22 de abril de 2010, la Voyager 2 encontró problemas de formato de datos científicos. [62] El 17 de mayo de 2010, los ingenieros de JPL revelaron que un bit volteado en una computadora de a bordo había causado el problema y programaron un pequeño reinicio para el 19 de mayo. [63] El 23 de mayo de 2010, la Voyager 2 reanudó el envío de datos científicos. datos del espacio profundo después de que los ingenieros arreglaran el bit invertido. [64] Actualmente se están realizando investigaciones para marcar el área de la memoria con el bit invertido fuera de los límites o no permitir su uso. El Instrumento de partículas cargadas de baja energía está actualmente en funcionamiento y los datos de este instrumento sobre partículas cargadas se están transmitiendo a la Tierra. Estos datos permiten medir la heliovaina y el choque de terminación . También ha habido una modificación en el software de vuelo a bordo para retrasar el apagado del calentador de respaldo AP Branch 2 durante un año. Estaba programado para el 2 de febrero de 2011 (DOY 033, 2011–033).
El 25 de julio de 2012, la Voyager 2 viajaba a 15,447 km / s en relación con el Sol a aproximadamente 99,13 unidades astronómicas (1,4830 × 10 10 km) del Sol, [10] a -55,29 ° de declinación y 19,888 h de ascensión recta , y también en una latitud de la eclíptica de -34,0 grados, colocándolo en la constelación de Telescopium como se observa desde la Tierra. [65] Esta ubicación lo coloca profundamente en el disco disperso y viaja hacia afuera a aproximadamente 3.264 AU por año. Está más del doble del Sol que Plutón , y mucho más allá del perihelio de 90377 Sedna , pero aún no más allá de los límites exteriores de la órbita del planeta enano Eris .
El 9 de septiembre de 2012, la Voyager 2 se encontraba a 99,077 AU (1,48217 × 10 10 km; 9,2098 × 10 9 mi) de la Tierra y a 99,504 AU (1,48856 × 10 10 km; 9,2495 × 10 9 mi) del Sol; y viajando a 15.436 km / s (34.530 mph) (en relación con el Sol) y viajando hacia afuera a aproximadamente 3.256 AU por año. [66] La luz del sol tarda 13,73 horas en llegar a la Voyager 2 . El brillo del Sol desde la nave espacial es de magnitud -16,7. [66] La Voyager 2 se dirige en dirección a la constelación de Telescopium . [ dudoso ] [66] (Para comparar, Proxima Centauri , la estrella más cercana al Sol, está a unos 4,2 años luz (o2,65 × 10 5 AU ) distante. Voyager 2 ' s actual velocidad relativa al Sol es de 15.436 km / s (55.570 kilometros / h; 34.530 mph). Esto se calcula como 3,254 AU por año, aproximadamente un 10% más lento que el Voyager 1 . A esta velocidad, pasarían 81.438 años antes de que la Voyager 2 alcance la estrella más cercana, Proxima Centauri , si la nave espacial viajara en la dirección de esa estrella. La Voyager 2 necesitará unos 19.390 años a su velocidad actual para viajar un año luz completo.
El 7 de noviembre de 2012, la Voyager 2 alcanzó las 100 AU del Sol, lo que la convirtió en el tercer objeto creado por humanos en alcanzar las 100 AU. La Voyager 1 estaba a 122 AU del Sol, y se presume que la Pioneer 10 está a 107 AU. Si bien Pioneer ha dejado de comunicarse, ambas naves espaciales Voyager están funcionando bien y todavía se están comunicando.
En 2013, la Voyager 1 escapaba del Sistema Solar a una velocidad de aproximadamente 3,6 AU por año, mientras que la Voyager 2 escapaba a 3,3 AU por año. [67]
Para el 25 de febrero de 2019, la Voyager 2 estaba a una distancia de 120 AU (1,80 × 10 10 km) del Sol. [10] Existe una variación en la distancia de la Tierra causada por la revolución de la Tierra alrededor del Sol en relación con la Voyager 2 . [10]
Originalmente se pensó que la Voyager 2 entraría en el espacio interestelar a principios de 2016, con su espectrómetro de plasma proporcionando las primeras mediciones directas de la densidad y temperatura del plasma interestelar. [68] En diciembre de 2018, el científico del proyecto Voyager, Edward C. Stone , anunció que la Voyager 2 alcanzó el espacio interestelar el 5 de noviembre de 2018. [14] [15]
En octubre de 2020, los astrónomos informaron de un aumento inesperado significativo en la densidad en el espacio más allá del Sistema Solar detectado por las sondas espaciales Voyager 1 y Voyager 2 . Según los investigadores, esto implica que "el gradiente de densidad es una característica a gran escala del VLISM ( medio interestelar muy local ) en la dirección general de la nariz heliosférica ". [69] [70]
Futuro de la sonda
Vida útil restante
A medida que la energía del RTG se reduce lentamente, varios elementos del equipo se han apagado en la nave espacial. [71] El primer equipo científico que se apagó en la Voyager 2 fue el PPS en 1991, que ahorró 1,2 vatios. [71]
Año | Fin de capacidades específicas como resultado de las limitaciones de energía eléctrica disponible [72] |
---|---|
1998 | Terminación de la plataforma de escaneo y observaciones UVS |
2007 | Terminación de las operaciones de la grabadora de cinta digital (DTR) (ya no era necesaria debido a una falla en el receptor de forma de onda alta en el subsistema de ondas de plasma (PWS) el 30 de junio de 2002.) [73] |
2008 | Apague el Experimento de radioastronomía planetaria (PRA) |
2016 aprox. | ¿Terminación de las operaciones giroscópicas ? |
2019 | Calentador CRS apagado [74] |
2020 aprox. | Iniciar el intercambio de energía del instrumento |
2021 | Apague el instrumento de partículas cargadas de baja energía [75] |
2025 o poco después | Ya no puede alimentar un solo instrumento |
Futuro lejano
La Voyager 2 no se dirige hacia ninguna estrella en particular, aunque en aproximadamente 42.000 años pasará a 1,7 años luz de la estrella Ross 248 . [76] [77] Y si no se molesta durante 296.000 años , la Voyager 2 debería pasar junto a la estrella Sirio a una distancia de 4,3 años luz. Se espera que la Voyager 2 siga transmitiendo mensajes de radio débiles hasta al menos mediados de la década de 2020, más de 48 años después de su lanzamiento. [78]
Disco de oro
Cada sonda espacial Voyager lleva un disco audiovisual chapado en oro en caso de que alguna de las naves espaciales sea encontrada por formas de vida inteligentes de otros sistemas planetarios. [79] Los discos contienen fotos de la Tierra y sus formas de vida, una variedad de información científica, saludos hablados de la gente (por ejemplo, el Secretario General de las Naciones Unidas y el Presidente de los Estados Unidos, y los niños del Planeta Tierra ) y un popurrí, "Sounds of Earth", que incluye los sonidos de las ballenas, el llanto de un bebé, las olas rompiendo en la orilla y una colección de música, que incluye obras de Wolfgang Amadeus Mozart , Blind Willie Johnson , Chuck Berry " Johnny B. Goode ", Valya Balkanska y otros artistas clásicos y étnicos orientales y occidentales. [80] (ver también Música en el espacio )
Ver también
- Retrato familiar
- The Farthest , un documental de 2017 sobre el programa Voyager.
- Lista de objetos artificiales que escapan del Sistema Solar
- Lista de misiones a los planetas exteriores
- Nuevos horizontes
- Pionero 10
- Pionero 11
- Cronología de satélites artificiales y sondas espaciales
- Voyager 1
Notas
- ↑ Algunas fuentes citan el descubrimiento de solo 10 lunas de Urano por la Voyager 2 , [41] [42] pero Perdita fue descubierta en lasimágenes de la Voyager 2 más de una década después de que fueron tomadas. [43]
- ↑ Una de estas lunas, Larissa , se informó por primera vez en 1981 a partir de observaciones del telescopio terrestre, pero no se confirmó hasta la aproximación de la Voyager 2. [53]
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A pesar del cambio de nombre, la Voyager siguió siendo en muchos sentidos el concepto Grand Tour, aunque ciertamente no la nave espacial Grand Tour (TOPS). La Voyager 2 fue lanzada el 20 de agosto de 1977, seguida de la Voyager 1 el 5 de septiembre de 1977. La decisión de revertir el orden de lanzamiento tuvo que ver con mantener abierta la posibilidad de llevar a cabo la misión Grand Tour a Urano, Neptuno y más allá. . La Voyager 2 , si se ve impulsada por el rendimiento máximo del Titán-Centauro, apenas podría atrapar la vieja trayectoria del Gran Tour y encontrarse con Urano. Dos semanas después, la Voyager 1 partirá en una trayectoria más fácil y mucho más rápida, visitando solo Júpiter y Saturno. La Voyager 1 llegaría a Júpiter cuatro meses antes que la Voyager 2 y luego llegaría a Saturno nueve meses antes. Por lo tanto, la segunda nave espacial lanzada fue la Voyager 1 , no la Voyager 2 . Las dos Voyager llegarían a Saturno con nueve meses de diferencia, de modo que si la Voyager 1 no lograba sus objetivos de Saturno, por cualquier razón, la Voyager 2 aún podría ser reorientada para lograrlos, aunque a expensas de cualquier encuentro posterior con Urano o Neptuno.
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- Manual de telecomunicaciones de JPL Voyager
enlaces externos
- Sitio web de la Voyager de la NASA
- Perfil de la misión Voyager 2 por la exploración del sistema solar de la NASA
- Voyager 2 (Catálogo maestro NSSDC)