El programa Voyager es un programa científico estadounidense en curso que emplea dos sondas interestelares robóticas , Voyager 1 y Voyager 2 . Fueron lanzados en 1977 para aprovechar una alineación favorable de Júpiter y Saturno , para volar cerca de ellos mientras recolectaban datos para su transmisión de regreso a la Tierra. Después del lanzamiento, se tomó la decisión de enviar adicionalmente la Voyager 2 cerca de Urano y Neptuno para recopilar datos y transmitirlos a la Tierra. [1]
A partir de 2021, las dos Voyager todavía están en funcionamiento más allá del límite exterior de la heliosfera en el espacio interestelar . Ambos continúan recopilando y transmitiendo datos útiles a la Tierra.
La Voyager hizo cosas que nadie predijo, encontró escenas que nadie esperaba y promete sobrevivir a sus inventores. Como una gran pintura o una institución permanente, ha adquirido una existencia propia, un destino más allá del alcance de sus manejadores.
- Stephen J. Pyne [2]
En 2021 [update], la Voyager 1 se movía con una velocidad de 61,045 kilómetros por hora (37,932 mph) en relación con el Sol, y estaba a 22,676,000,000 kilómetros (1,4090 × 10 10 mi) del Sol [3] alcanzando una distancia de 152.6 AU ( 22.8 mil millones de km ; 14.2 mil millones de millas ) de la Tierra al 24 de abril de 2021. [4]
En 2021 [update], la Voyager 2 se movía con una velocidad de 55,150 kilómetros por hora (34,270 mph) en relación con el Sol, y estaba a 18,980,000,000 kilómetros (1,179 × 10 10 mi) del Sol [5] 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. [4]
El 25 de agosto de 2012, los datos de la Voyager 1 indicaron que se había convertido en el primer objeto creado por el hombre en entrar en el espacio interestelar, viajando "más lejos que nadie, ni nada, en la historia". [6]
El 5 de noviembre de 2019, los datos de la Voyager 2 indicaron que también había entrado en el espacio interestelar. [7] El 4 de noviembre de 2019, los científicos informaron que, el 5 de noviembre de 2018, la sonda Voyager 2 había alcanzado oficialmente el medio interestelar (ISM), una región del espacio exterior más allá de la influencia del viento solar, y ahora se ha unido a la Voyager. 1 sonda que había llegado al ISM a principios de 2012. [8] [9]
Aunque las Voyager se han movido más allá de la influencia del viento solar, todavía tienen un largo camino antes de salir del Sistema Solar. La NASA indica "[S] i definimos nuestro sistema solar como el Sol y todo lo que orbita principalmente al Sol, la Voyager 1 permanecerá dentro de los confines del sistema solar hasta que emerja de la nube de Oort en otros 14.000 a 28.000 años". [10]
Los datos y fotografías recopilados por las cámaras, magnetómetros y otros instrumentos de las Voyager revelaron detalles desconocidos sobre cada uno de los cuatro planetas gigantes y sus lunas . Imágenes de primer plano de la nave espacial trazaron las complejas formas de nubes, vientos y sistemas de tormentas de Júpiter y descubrieron la actividad volcánica en su luna Io . Se descubrió que los anillos de Saturno tenían trenzas, torceduras y radios enigmáticos y que iban acompañados de una miríada de "rizos".
En Urano, la Voyager 2 descubrió un campo magnético sustancial alrededor del planeta y diez lunas más. Su sobrevuelo de Neptuno descubrió tres anillos y seis lunas hasta ahora desconocidas, un campo magnético planetario y auroras complejas y ampliamente distribuidas . A partir de 2021, la Voyager 2 es la única nave espacial que ha visitado los gigantes de hielo Urano y Neptuno.
En agosto de 2018, la NASA confirmó, basándose en los resultados de la nave espacial New Horizons , la existencia de una " pared de hidrógeno " en los bordes exteriores del Sistema Solar que fue detectada por primera vez en 1992 por las dos naves espaciales Voyager. [11] [12]
La nave espacial Voyager fue construida en el Laboratorio de Propulsión a Chorro en el Sur de California y financiada por la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA), que también financió sus lanzamientos desde Cabo Cañaveral , Florida , su rastreo y todo lo demás relacionado con las sondas.
El costo del programa original fue de $ 865 millones, y la Misión Interestelar Voyager agregada más tarde costó $ 30 millones adicionales. [13]
En julio de 2019, se implementó un nuevo plan para administrar mejor las dos sondas espaciales Voyager. [14]
Historia [ editar ]
Las dos sondas espaciales Voyager se concibieron originalmente como parte del programa Mariner , por lo que inicialmente se llamaron Mariner 11 y Mariner 12 . Luego se trasladaron a un programa separado llamado "Mariner Jupiter-Saturn", más tarde rebautizado como Programa Voyager porque se pensó que el diseño de las dos sondas espaciales había progresado lo suficiente más allá del de la familia Mariner como para merecer un nombre separado. [dieciséis]
El programa Voyager fue similar al Planetary Grand Tour planeado a fines de la década de 1960 y principios de la de 1970. El Grand Tour aprovecharía una alineación de los planetas exteriores descubierta por Gary Flandro , un ingeniero aeroespacial del Laboratorio de Propulsión a Chorro. Esta alineación, que ocurre una vez cada 175 años, [17] ocurriría a fines de la década de 1970 y haría posible el uso de ayudas gravitacionales para explorar Júpiter, Saturno, Urano, Neptuno y Plutón.. El Gran Viaje Planetario debía enviar varios pares de sondas para volar por todos los planetas exteriores (incluido Plutón, que entonces todavía se consideraba un planeta) a lo largo de varias trayectorias, incluidas Júpiter-Saturno-Plutón y Júpiter-Urano-Neptuno. La financiación limitada puso fin al programa Grand Tour, pero se incorporaron elementos en el Programa Voyager, que cumplió muchos de los objetivos de sobrevuelo del Grand Tour, excepto una visita a Plutón.
La Voyager 2 fue la primera en ser lanzada. Su trayectoria fue diseñada para permitir sobrevuelos de Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. La Voyager 1 se lanzó después de la Voyager 2 , pero a lo largo de una trayectoria más corta y rápida que fue diseñada para proporcionar un sobrevuelo óptimo de Titán ,la luna de Saturno , [18] que se sabía que era bastante grande y poseía una atmósfera densa. Este encuentro envió a la Voyager 1 fuera del plano de la eclíptica, poniendo fin a su misión científica planetaria. [19] Si la Voyager 1 no hubiera podido realizar el sobrevuelo de Titán, la trayectoria de la Voyager 2 podría haber sido alterada para explorar Titán, renunciando a cualquier visita a Urano y Neptuno.[20] La Voyager 1 no se lanzó en una trayectoria que le hubiera permitido continuar hacia Urano y Neptuno, pero podría haber continuado desde Saturno hasta Plutón sin explorar Titán. [21]
Durante la década de 1990, la Voyager 1 superó a las sondas más lentas del espacio profundo Pioneer 10 y Pioneer 11 para convertirse en el objeto más distante de la Tierra creado por humanos, un récord que mantendrá en el futuro previsible. La sonda New Horizons , que tenía una velocidad de lanzamiento más alta que la Voyager 1 , viaja más lentamente debido a la velocidad extra que la Voyager 1 obtuvo de sus sobrevuelos de Júpiter y Saturno. La Voyager 1 y la Pioneer 10 son los objetos creados por humanos más separados en cualquier lugar, ya que viajan en direcciones aproximadamente opuestas al Sistema Solar .
En diciembre de 2004, la Voyager 1 cruzó el choque de terminación , donde el viento solar se ralentiza a velocidad subsónica, y entró en la heliovaina , donde el viento solar se comprime y se vuelve turbulento debido a las interacciones con el medio interestelar . El 10 de diciembre de 2007, la Voyager 2 también alcanzó el choque de terminación, aproximadamente 1,6 mil millones de kilómetros (1 mil millones de millas) más cerca del Sol que desde donde la Voyager 1 lo cruzó por primera vez, lo que indica que el Sistema Solar es asimétrico . [22]
En 2010, la Voyager 1 informó que la velocidad hacia afuera del viento solar se había reducido a cero y los científicos predijeron que se estaba acercando al espacio interestelar . [23] En 2011, los datos de las Voyager determinaron que la heliovaina no es suave, sino que está llena de burbujas magnéticas gigantes , teorizadas para formarse cuando el campo magnético del Sol se deforma en el borde del Sistema Solar. [24]
Los científicos de la NASA informaron que la Voyager 1 estaba muy cerca de ingresar al espacio interestelar, indicado por un fuerte aumento de partículas de alta energía desde fuera del Sistema Solar. [25] [26] En septiembre de 2013, la NASA anunció que la Voyager 1 había cruzado la heliopausa el 25 de agosto de 2012, convirtiéndola en la primera nave espacial en ingresar al espacio interestelar. [27] [28] [29]
En diciembre de 2018, la NASA anunció que la Voyager 2 había cruzado la heliopausa el 5 de noviembre de 2018, convirtiéndola en la segunda nave espacial en ingresar al espacio interestelar. [7]
A partir de 2017, Voyager 1 y Voyager 2 continúan monitoreando las condiciones en las extensiones exteriores del Sistema Solar. [30] Se espera que la nave espacial Voyager pueda operar instrumentos científicos hasta 2020, cuando la potencia limitada requerirá que los instrumentos se desactiven uno por uno. En algún momento alrededor de 2025, ya no habrá suficiente energía para operar ningún instrumento científico.[update]
En julio de 2019, se propuso un nuevo plan para gestionar mejor las dos sondas espaciales Voyager. [14]
Diseño de naves espaciales [ editar ]
Las naves espaciales Voyager pesan cada una 773 kilogramos (1.704 libras). De este peso total, cada nave espacial transporta 105 kilogramos (231 libras) de instrumentos científicos. [31] La misma nave espacial Voyager usa sistemas de guía estabilizados de tres ejes que usan entradas giroscópicas y acelerómetros en sus computadoras de control de actitud para apuntar sus antenas de alta ganancia hacia la Tierra y sus instrumentos científicos hacia sus objetivos, a veces con la ayuda de un plataforma de instrumentos móvil para los instrumentos más pequeños y el sistema de fotografía electrónica .
El diagrama muestra la antena de alta ganancia (HGA) con un plato de 3,7 m (12 pies) de diámetro unido al contenedor hueco de electrónica decagonal . También hay un tanque esférico que contiene el combustible monopropelente de hidracina .
El Disco de Oro Voyager se adjunta a uno de los lados del autobús. El panel cuadrado en ángulo a la derecha es el objetivo de calibración óptica y el radiador de exceso de calor. Los tres generadores termoeléctricos de radioisótopos (RTG) están montados de extremo a extremo en el brazo inferior.
La plataforma de escaneo comprende: el espectrómetro de interferómetro infrarrojo (IRIS) (la cámara más grande en la parte superior derecha); el espectrómetro ultravioleta (UVS) justo encima del IRIS; las dos cámaras vidicón del Subsistema de Ciencia de Imágenes (ISS) a la izquierda del UVS; y el Sistema Fotopolarimétrico (PPS) de la ISS.
Solo se admiten cinco equipos de investigación, aunque se recopilan datos para dos instrumentos adicionales. [32] El Subsistema de Datos de Vuelo (FDS) y una única grabadora de cinta digital (DTR) de ocho pistas proporcionan las funciones de manejo de datos.
El FDS configura cada instrumento y controla las operaciones del instrumento. También recopila datos científicos y de ingeniería y da formato a los datos para su transmisión . El DTR se utiliza para registrar datos del subsistema de ondas de plasma (PWS) de alta velocidad . Los datos se reproducen cada seis meses.
El subsistema de ciencia de imágenes compuesto por una cámara de gran angular y una de ángulo estrecho es una versión modificada de los diseños de cámaras vidicón de escaneo lento que se utilizaron en los primeros vuelos del Mariner. El Subsistema de Ciencias de la Imagen consta de dos cámaras tipo televisión, cada una con ocho filtros en una rueda de filtros ordenable montada frente a los vidicones. Uno tiene una lente gran angular de longitud focal de 200 mm (7,9 pulgadas) de baja resolución con una apertura de f / 3 (la cámara gran angular), mientras que el otro utiliza una resolución más alta de ángulo estrecho f / de 1500 mm (59 pulgadas). 8.5 lente (la cámara de ángulo estrecho).
Instrumentos científicos [ editar ]
| Nombre del instrumento | Abreviatura | Descripción | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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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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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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Investigó el balance energético global y local y la composición atmosférica. También se obtuvieron perfiles de temperatura verticales 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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Diseñado para medir las propiedades atmosféricas y medir la radiación. Más
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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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Investigó las propiedades macroscópicas de los iones del plasma y midió los electrones en el rango de energía de 5 eV a 1 keV. Más
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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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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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Utilizó 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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Se utilizó un telescopio Cassegrain tipo Dahl-Kirkham de 6 pulgadas f / 1.4 con una rueda analizadora que contiene cinco analizadores de 0,60,120,45 y 135 grados y una rueda de filtros con ocho bandas espectrales que cubren de 2350 a 7500 A para recopilar información sobre la textura y composición de la superficie. de Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno e información sobre las propiedades de dispersión atmosférica y la densidad de estos planetas. Más
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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. (ver también Plasma ) Más
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Computadoras y procesamiento de datos [ editar ]
Hay tres tipos de computadoras diferentes en la nave espacial Voyager, dos de cada tipo, que a veces se usan por motivos de redundancia. Son computadoras patentadas y personalizadas construidas a partir de circuitos integrados y componentes discretos CMOS y TTL de escala media. El número total de palabras entre las seis computadoras es de aproximadamente 32K. La Voyager 1 y la Voyager 2 tienen sistemas informáticos idénticos. [35] [36]
El Computer Command System (CCS), el controlador central de la nave espacial, es dos procesadores de tipo interrupción de palabras de 18 bits con 4096 palabras cada uno de memoria de cable enchapado no volátil . Durante la mayor parte de la misión Voyager, las dos computadoras CCS en cada nave espacial se utilizaron de forma no redundante para aumentar la capacidad de comando y procesamiento de la nave espacial. El CCS es casi idéntico al sistema volado en la nave espacial Viking. [37]
El Flight Data System (FDS) son dos máquinas de palabras de 16 bits con memorias modulares y 8198 palabras cada una.
El Sistema de Control de Actitud y Articulación (AACS) son dos máquinas de palabras de 18 bits con 4096 palabras cada una.
A diferencia de los otros instrumentos de a bordo, el funcionamiento de las cámaras de luz visible no es autónomo, sino que está controlado por una tabla de parámetros de imagen contenida en una de las computadoras digitales de a bordo , el Subsistema de Datos de Vuelo (FDS). Las sondas espaciales más recientes, desde aproximadamente 1990, suelen tener cámaras completamente autónomas .
El subsistema de comando de computadora (CCS) controla las cámaras. El CCS contiene programas informáticos fijos como decodificación de comandos, detección de fallas y rutinas de corrección, rutinas de apuntamiento de antenas y rutinas de secuenciación de naves espaciales. Esta computadora es una versión mejorada de la que se usó en el orbitador Viking . [38] El hardware de los dos subsistemas CCS personalizados de las Voyager es idéntico. Solo hay una pequeña modificación de software para uno de ellos que tiene un subsistema científico del que carece el otro.
El Subsistema de Control de Actitud y Articulación (AACS) controla la orientación de la nave espacial (su actitud). Mantiene la antena de alta ganancia apuntando hacia la Tierra, controla los cambios de actitud y apunta la plataforma de exploración. Los sistemas AACS personalizados en ambas naves son idénticos.
Se ha informado erróneamente [39] en la Internet que las sondas espaciales Voyager fueron controlados por una versión de la RCA 1802 (RCA CDP1802 "COSMAC" microprocesador ), pero tales reivindicaciones no están soportadas por los documentos de diseño primarios. El microprocesador CDP1802 se utilizó más tarde en la sonda espacial Galileo , que fue diseñada y construida años más tarde. La electrónica de control digital de los Voyager no se basaba en un chip de circuito integrado con microprocesador.
Comunicaciones [ editar ]
Las enlace ascendente comunicaciones se ejecutan a través de S-banda de comunicaciones de microondas . Las comunicaciones de enlace descendente se llevan a cabo mediante un transmisor de microondas de banda X a bordo de la nave espacial, con un transmisor de banda S como respaldo. Todas las comunicaciones de largo alcance hacia y desde los dos Voyager se han realizado utilizando sus antenas de alta ganancia de 3,7 metros (12 pies). La antena de alta ganancia tiene un ancho de haz de 0,5 ° para la banda X y de 2,3 ° para la banda S. [40] : 17 (La antena de baja ganancia tiene una ganancia de 7 dB y un ancho de haz de 60 °). [40] : 17
Debido a la ley del cuadrado inverso en las comunicaciones por radio , las velocidades de datos digitales utilizadas en los enlaces descendentes de las Voyager han ido disminuyendo continuamente a medida que se alejan de la Tierra. Por ejemplo, la velocidad de datos utilizada desde Júpiter fue de unos 115.000 bits por segundo. Eso se redujo a la mitad a la distancia de Saturno, y ha disminuido continuamente desde entonces. [40] Se tomaron algunas medidas sobre el terreno a lo largo del camino para reducir los efectos de la ley del cuadrado inverso. Entre 1982 y 1985, los diámetros de las tres antenas parabólicas principales de la Red de Espacio Profundo se incrementaron de 64 a 70 m (210 a 230 pies) [40] : 34 aumentando drásticamente sus áreas para recolectar señales de microondas débiles.
Mientras que la nave estaba entre Saturno y Urano, el software a bordo se actualizó para realizar un cierto grado de compresión de imagen y utilizar una codificación de corrección de errores Reed-Solomon más eficiente . [40] : 33
Luego, entre 1986 y 1989, se pusieron en juego nuevas técnicas para combinar las señales de múltiples antenas en el suelo en una señal más potente, en una especie de conjunto de antenas . [40] : 34 Esto se hizo en Goldstone, California , Canberra y Madrid utilizando las antenas parabólicas adicionales disponibles allí. Además, en Australia, el radiotelescopio Parkes se incorporó a la matriz a tiempo para el sobrevuelo de Neptuno en 1989. En los Estados Unidos, el Very Large Array en Nuevo México se puso en uso temporal junto con las antenas del Deep Red espacial en Goldstone. [40] :34 El uso de esta nueva tecnología de conjuntos de antenas ayudó a compensar la inmensa distancia de radio de Neptuno a la Tierra.
Poder [ editar ]
La energía eléctrica es suministrada por tres generadores termoeléctricos de radioisótopos (RTG) MHW-RTG . Están alimentados por plutonio-238 (distinto del isótopo Pu-239 utilizado en las armas nucleares) y proporcionaban aproximadamente 470 W a 30 voltios CC cuando se lanzó la nave espacial. El plutonio-238 se desintegra con una vida media de 87,74 años, [41] por lo que los RTG que utilizan Pu-238 perderán un factor de 1-0,5 (1 / 87,74) = 0,79% de su producción de energía por año.
En 2011, 34 años después del lanzamiento, la potencia térmica generada por tal RTG se reduciría a (1/2) (34 / 87,74) ≈ 76% de su potencia inicial. Los termopares RTG , que convierten la energía térmica en electricidad, también se degradan con el tiempo reduciendo la energía eléctrica disponible por debajo de este nivel calculado.
Para el 7 de octubre de 2011, la energía generada por la Voyager 1 y la Voyager 2 se había reducido a 267,9 W y 269,2 W respectivamente, aproximadamente el 57% de la potencia en el lanzamiento. El nivel de potencia de salida fue mejor que las predicciones previas al lanzamiento basadas en un modelo conservador de degradación de termopares. A medida que disminuye la energía eléctrica, las cargas de las naves espaciales deben apagarse, eliminando algunas capacidades. Puede que no haya energía suficiente para las comunicaciones para 2032. [42]
Misión interestelar Voyager [ editar ]
Voyager 2 cruzó la heliopausa en noviembre de 2018. [7] [43]
La misión principal de la Voyager se completó en 1989, con el sobrevuelo cercano de Neptune por la Voyager 2 . La Voyager Interstellar Mission (VIM) es una extensión de la misión, que comenzó cuando las dos naves espaciales ya habían estado en vuelo durante más de 12 años. [44] La División de Heliofísica de la Dirección de Misiones Científicas de la NASA realizó una Revisión Senior de Heliofísica en 2008. El panel encontró que el VIM "es una misión que es absolutamente imperativa para continuar" y que el VIM "financia cerca del nivel óptimo y aumento de DSN ( El soporte de Deep Space Network ) está garantizado ". [45]
El principal objetivo del VIM es extender la exploración del Sistema Solar más allá de los planetas exteriores hasta el límite exterior y, si es posible, incluso más allá. Los Voyager continúan buscando el límite de la heliopausa, que es el límite exterior del campo magnético del Sol. El paso a través del límite de la heliopausa permitirá a la nave espacial realizar mediciones de los campos, partículas y ondas interestelares que no se ven afectados por el viento solar .
Toda la plataforma de exploración de la Voyager 2 , incluidos todos los instrumentos de la plataforma, se apagó en 1998. Todos los instrumentos de la plataforma de la Voyager 1 , excepto el espectrómetro ultravioleta (UVS) [46] también se apagaron.
La plataforma de exploración Voyager 1 estaba programada para desconectarse a finales de 2000, pero se dejó encendida para investigar la emisión de rayos ultravioleta desde la dirección del viento. Los datos UVS todavía se capturan, pero los escaneos ya no son posibles. [47]
Las operaciones de girocompás finalizaron en 2016 para Voyager 2 y en 2017 para Voyager 1 . Las operaciones de giro se utilizan para rotar la sonda 360 grados seis veces al año para medir el campo magnético de la nave espacial, que luego se resta de los datos científicos del magnetómetro.
Las dos naves espaciales continúan operando, con cierta pérdida en la redundancia del subsistema, pero conservan la capacidad de devolver datos científicos de un complemento completo de instrumentos científicos de la Misión Interestelar Voyager (VIM).
Ambas naves espaciales también tienen energía eléctrica adecuada y propulsor de control de actitud para continuar operando hasta alrededor de 2025, después de lo cual puede que no haya energía eléctrica para apoyar la operación de instrumentos científicos; La devolución de datos científicos y las operaciones de las naves espaciales cesarán. [48]
Detalles de la misión [ editar ]
Al comienzo de VIM, la Voyager 1 estaba a una distancia de 40 AU de la Tierra mientras que la Voyager 2 estaba a 31 AU. [50]VIM está en tres fases: choque de terminación, exploración de heliovaina, fase de exploración interestelar. La nave espacial inició VIM en un entorno controlado por el campo magnético del Sol, con las partículas de plasma dominadas por las contenidas en el viento solar supersónico en expansión. Este es el entorno característico de la fase de choque de terminación. A cierta distancia del Sol, el viento solar supersónico no se expandirá más por el viento interestelar. La primera característica encontrada por una nave espacial como resultado de esta interacción viento interestelar-viento solar fue el choque de terminación donde el viento solar se ralentiza a velocidad subsónica y ocurren grandes cambios en la dirección del flujo de plasma y la orientación del campo magnético.
La Voyager 1 completó la fase de choque de terminación en diciembre de 2004 a una distancia de 94 AU, mientras que la Voyager 2 la completó en agosto de 2007 a una distancia de 84 AU. Después de entrar en la heliovaina, la nave espacial se encuentra en un área que está dominada por el campo magnético del Sol y las partículas del viento solar. Después de atravesar la heliovaina, las dos Voyager comenzarán la fase de exploración interestelar.
El límite exterior de la heliopausa se llama heliopausa, que es hacia donde se dirigen ahora las naves espaciales. Esta es la región donde la influencia del Sol comienza a disminuir y se puede detectar el espacio interestelar. Voyager 1 está escapando del sistema solar a la velocidad de 3,6 UA por año 35 ° norte de la eclíptica en la dirección general del ápice solar en Hércules , mientras que el Voyager 2 ' s de velocidad es de alrededor de 3,3 UA por año, en dirección 48 ° al sur de la eclíptica. La nave espacial Voyager eventualmente irá a las estrellas. En unos 40.000 años , la Voyager 1 estará a 1,6 años luz (ly) de AC + 79 3888, también conocido comoGliese 445 , que se acerca al sol. En 40.000 años, la Voyager 2 estará a 1,7 antes de Ross 248 (otra estrella que se está acercando al Sol) y en 296.000 años pasará a 4,6 años de Sirio, que es la estrella más brillante del cielo nocturno. [6]
No se espera que la nave espacial choque con una estrella durante 1 sextillón (10 20 ) años. [51]
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 ". [52] [53]
Telemetría [ editar ]
La telemetría llega a la unidad de modulación de telemetría (TMU) por separado como un canal de "baja velocidad" de 40 bits por segundo (bit / s) y un canal de "alta velocidad".
La telemetría de baja velocidad se enruta a través de la TMU de modo que solo se puede realizar un enlace descendente como bits no codificados (en otras palabras, no hay corrección de errores). A alta velocidad, una de un conjunto de velocidades entre 10 bit / sy 115,2 kbit / s se enlaza hacia abajo como símbolos codificados.
La TMU codifica el flujo de datos de alta velocidad con un código convolucional que tiene una longitud de restricción de 7 con una velocidad de símbolo igual al doble de la velocidad de bits (k = 7, r = 1/2)
La telemetría Voyager opera a estas velocidades de transmisión:
- Reproducción de grabadora de 7200, 1400 bit / s
- Campos, partículas y ondas en tiempo real de 600 bit / s; UVS completo; Ingenieria
- Campos, partículas y ondas en tiempo real de 160 bit / s; Subconjunto de UVS; Ingenieria
- 40 bit / s de datos de ingeniería en tiempo real, sin datos científicos.
Nota: A 160 y 600 bit / s se intercalan diferentes tipos de datos.
La nave Voyager tiene tres formatos de telemetría diferentes:
Alta tasa
- CR-5T (ISA 35395) Science, [55] tenga en cuenta que esto puede contener algunos datos de ingeniería.
- FD-12 mayor precisión (y resolución de tiempo) Datos de ingeniería, tenga en cuenta que algunos datos científicos también pueden estar codificados.
Baja tasa
- EL-40 Engineering, [55] tenga en cuenta que este formato puede contener algunos datos científicos, pero no todos los sistemas representados.
Este es un formato abreviado, con truncamiento de datos para algunos subsistemas.
Se entiende que existe una superposición sustancial de la telemetría EL-40 y CR-5T (ISA 35395), pero los datos EL-40 más simples no tienen la resolución de la telemetría CR-5T. Al menos cuando se trata de representar la electricidad disponible para los subsistemas, EL-40 solo transmite en incrementos enteros, por lo que se esperan comportamientos similares en otros lugares.
Los volcados de memoria están disponibles en ambos formatos de ingeniería. Estos procedimientos de diagnóstico de rutina han detectado y corregido problemas de cambio de bits de memoria intermitentes, así como también han detectado el problema de cambio de bits permanente que causó un evento de pérdida de datos de dos semanas a mediados de 2010.
Disco de oro de la Voyager [ editar ]
Ambas naves llevan un disco fonógrafo dorado de 12 pulgadas (30 cm) que contiene imágenes y sonidos de la Tierra, direcciones simbólicas en la cubierta para reproducir el disco y datos que detallan la ubicación de la Tierra. [30] [26] El registro pretende ser una combinación de cápsula del tiempo y un mensaje interestelar para cualquier civilización, alienígena o humana del futuro lejano, que pueda recuperar a cualquiera de las Voyager. El contenido de este registro fue seleccionado por un comité que incluía a Timothy Ferris [26] y estaba presidido por Carl Sagan .
Punto azul pálido [ editar ]
Los descubrimientos del programa Voyager durante la fase principal de su misión, incluidas nuevas fotografías en color de los principales planetas en primer plano, fueron documentados regularmente por medios impresos y electrónicos. Entre las más conocidas se encuentra una imagen de la Tierra como un punto azul pálido , tomada en 1990 por la Voyager 1 y popularizada por Carl Sagan.
Considere nuevamente ese punto. Eso es aqui. Ese es mi hogar. Esos somos nosotros ... La Tierra es un escenario muy pequeño en una vasta arena cósmica ... En mi opinión, tal vez no haya mejor demostración de la locura de la vanidad humana que esta imagen distante de nuestro diminuto mundo. Para mí, subraya nuestra responsabilidad de tratarnos con más amabilidad y compasión entre nosotros y de preservar y apreciar ese punto azul pálido, el único hogar que hemos conocido.
Ver también [ editar ]
- Retrato familiar
- The Farthest , un documental de 2017 sobre el programa.
- Sonda interestelar
- Programa pionero
- Gran Tour Planetario
- Cronología de la exploración del Sistema Solar
Referencias [ editar ]
- ^ "El viaje fantástico de la Voyager" . El ático . Consultado el 3 de marzo de 2020 .
- ^ "El viaje fantástico de la Voyager" . El ático . Consultado el 3 de marzo de 2020 .
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Enlaces externos [ editar ]
Definiciones de Wikcionario- Medios de Wikimedia Commons
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Sitios de la NASA
- Sitio web de la NASA Voyager : fuente principal de información.
- Estado de la misión Voyager (la mayoría de las veces, al menos con tres meses de antigüedad)
- Duración de la nave espacial Voyager
- Exploración espacial - Misiones robóticas
- Datos de la NASA - Misión Voyager a los planetas exteriores (formato PDF)
- Atlas de la Voyager 1 y 2 de seis satélites de Saturno (formato PDF) 1984
- Manual de telecomunicaciones de JPL Voyager
Páginas de información de instrumentos de la NASA:
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- "UVS - ESPECTRÓMETRO ULTRAVIOLETA" . Archivado desde el original el 3 de agosto de 2014 . Consultado el 11 de noviembre de 2017 .
Sitios que no pertenecen a la NASA
- Naves espaciales que escapan del sistema solar : posiciones y diagramas actuales
- NPR: Science Friday 24/8/07 Entrevistas para el 30 aniversario de la nave espacial Voyager
- Documento técnico ilustrado de RL Heacock , el ingeniero del proyecto.
- Grey, Meghan. "Voyager y espacio interestelar" . Vídeos del espacio profundo . Brady Haran .
- PBS presentó el documental The Farthest-Voyager in Space
- Álbum de imágenes de la Voyager de Kevin M. Gill
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