Un concepto artístico que representa una de las naves espaciales gemelas Voyager de la NASA. La nave espacial más lejana y longeva de la humanidad celebrará 40 años en agosto y septiembre de 2017. Crédito:Laboratorio de propulsión a chorro
La nave espacial más lejana y longeva de la humanidad, Voyager 1 y 2, Cumplir 40 años de operación y exploración en agosto y septiembre. A pesar de su gran distancia, continúan comunicándose con la NASA a diario, todavía sondeando la frontera final.
Su historia no solo ha impactado a generaciones de científicos e ingenieros actuales y futuros, sino también la cultura de la Tierra, incluyendo película, arte y música. Cada nave espacial lleva un Registro de oro de los sonidos de la Tierra, imágenes y mensajes. Dado que la nave espacial podría durar miles de millones de años, estas cápsulas circulares del tiempo podrían ser algún día los únicos vestigios de la civilización humana.
"Creo que pocas misiones pueden igualar los logros de la nave espacial Voyager durante sus cuatro décadas de exploración, "dijo Thomas Zurbuchen, administrador asociado de la Dirección de Misiones Científicas (SMD) de la NASA en la Sede de la NASA. "Nos han educado sobre las maravillas desconocidas del universo y verdaderamente inspiraron a la humanidad a continuar explorando nuestro sistema solar y más allá".
Los Voyager han establecido numerosos récords en sus viajes incomparables. En 2012, Voyager 1, que se lanzó el 5 de septiembre 1977, se convirtió en la única nave espacial que ha entrado en el espacio interestelar. Voyager 2, lanzado el 20 de agosto, 1977, es la única nave espacial que ha volado por los cuatro planetas exteriores:Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. Sus numerosos encuentros planetarios incluyen el descubrimiento de los primeros volcanes activos más allá de la Tierra, en la luna de Júpiter, Io; indicios de un océano subterráneo en la luna Europa de Júpiter; la atmósfera más parecida a la Tierra en el sistema solar, en Titán, la luna de Saturno; el revuelto, la luna helada Miranda en Urano; y géiseres helados en la luna Tritón de Neptuno.
Aunque la nave espacial ha dejado a los planetas muy atrás, y ninguno se acercará ni remotamente a otra estrella durante 40, 000 años:las dos sondas aún envían observaciones sobre las condiciones en las que la influencia de nuestro Sol disminuye y comienza el espacio interestelar.
La Voyager 2 se lanzó el 20 de agosto 1977, del Centro Espacial Kennedy de la NASA en Cabo Cañaveral en Florida, propulsado al espacio en un cohete Titán / Centauro. Crédito:Laboratorio de propulsión a chorro
Voyager 1, ahora a casi 13 mil millones de millas de la Tierra, viaja a través del espacio interestelar hacia el norte fuera del plano de los planetas. La sonda ha informado a los investigadores que los rayos cósmicos, núcleos atómicos acelerados a casi la velocidad de la luz, son hasta cuatro veces más abundantes en el espacio interestelar que en las proximidades de la Tierra. Esto significa la heliosfera, el volumen similar a una burbuja que contiene los planetas y el viento solar de nuestro sistema solar, actúa efectivamente como un escudo de radiación para los planetas. La Voyager 1 también insinuó que el campo magnético del medio interestelar local está envuelto alrededor de la heliosfera.
Voyager 2, ahora a casi 11 mil millones de millas de la Tierra, viaja hacia el sur y se espera que ingrese al espacio interestelar en los próximos años. Las diferentes ubicaciones de las dos Voyager permiten a los científicos comparar en este momento dos regiones del espacio donde la heliosfera interactúa con el medio interestelar circundante utilizando instrumentos que miden partículas cargadas. campos magnéticos, ondas de radio de baja frecuencia y plasma de viento solar. Una vez que la Voyager 2 cruza al medio interestelar, también podrán tomar muestras del medio desde dos ubicaciones diferentes simultáneamente.
"Ninguno de nosotros sabía, cuando lanzamos hace 40 años, que cualquier cosa seguiría funcionando, y continuando en este viaje pionero, "dijo Ed Stone, Científico del proyecto Voyager basado en Caltech en Pasadena, California. "Es probable que lo más emocionante que encuentren en los próximos cinco años sea algo que no sabíamos que estaba por descubrir".
Los Voyager gemelos han tenido grandes logros cósmicos, gracias a la previsión de los diseñadores de misiones. Al prepararse para el entorno de radiación en Júpiter, el más duro de todos los planetas de nuestro sistema solar, las naves espaciales estaban bien equipadas para sus viajes posteriores. Ambos Voyager llevan sistemas redundantes que permiten que la nave espacial cambie a sistemas de respaldo de forma autónoma cuando sea necesario. así como fuentes de alimentación de larga duración. Cada Voyager tiene tres generadores termoeléctricos de radioisótopos, dispositivos que utilizan la energía térmica generada por la desintegración del plutonio-238; solo la mitad desaparecerá después de 88 años.
El espacio está casi vacío por lo que los Voyager no tienen un nivel significativo de riesgo de bombardeo por objetos grandes. Sin embargo, El entorno espacial interestelar de la Voyager 1 no es un vacío completo. Está lleno de nubes de material diluido que queda de estrellas que explotaron como supernovas hace millones de años. Este material no representa un peligro para la nave espacial, pero es una parte clave del medio ambiente que la misión Voyager está ayudando a los científicos a estudiar y caracterizar.
Esta vista simulada de color verdadero de Júpiter se compone de 4 imágenes tomadas por la nave espacial Cassini de la NASA el 7 de diciembre. 2000. Para ilustrar cómo habría sido Júpiter si las cámaras tuvieran un campo de visión lo suficientemente grande como para capturar todo el planeta, el mapa cilíndrico se proyectó en un globo. La resolución es de unos 144 kilómetros (89 millas) por píxel. Europa, la luna de Júpiter, proyecta la sombra sobre el planeta. Crédito:NASA / JPL / Universidad de Arizona
Debido a que la potencia de las Voyager disminuye cuatro vatios por año, Los ingenieros están aprendiendo a operar la nave espacial bajo restricciones de energía cada vez más estrictas. Y para maximizar la vida útil de las Voyager, también tienen que consultar documentos escritos hace una década que describen comandos y software, además de la experiencia de los antiguos ingenieros de Voyager.
"La tecnología tiene muchas generaciones, y se necesita alguien con experiencia en diseño de la década de 1970 para comprender cómo funciona la nave espacial y qué actualizaciones se pueden hacer para permitirle seguir funcionando hoy y en el futuro, "dijo Suzanne Dodd, Gerente de proyectos de la Voyager con base en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena.
Los miembros del equipo estiman que tendrán que apagar el último instrumento científico para 2030. Sin embargo, incluso después de que la nave espacial se quede en silencio, continuarán sus trayectorias a su velocidad actual de más de 30, 000 mph (48, 280 kilómetros por hora), completando una órbita dentro de la Vía Láctea cada 225 millones de años.
Primero y más lejano:cómo los Voyager abrieron caminos
Pocas misiones pueden igualar los logros de las innovadoras naves espaciales Voyager 1 y 2 de la NASA durante sus 40 años de exploración. Aquí hay una breve lista de sus principales logros hasta la fecha.
Imagen de la Voyager 1 de Io que muestra la columna activa de Loki en la extremidad. La característica en forma de corazón al sureste de Loki consiste en depósitos de lluvia de la pluma activa Pele. Las imágenes que componen este mosaico fueron tomadas a una distancia promedio de aproximadamente 490, 000 kilómetros (340, 000 millas). Crédito:NASA / JPL / USGS
Primicias planetarias
Lanzado en 1977, los Voyager entregaron muchas sorpresas y descubrimientos de sus encuentros con los gigantes gaseosos del sistema solar exterior:Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. Entre 1977 y 1990, la misión alcanzó estas distinciones:
Primero en heliofísica
Después de que la Voyager 1 partiera de Saturno en noviembre de 1980, comenzó un viaje hacia donde ningún objeto creado por humanos había llegado antes:el espacio entre las estrellas. El 25 de agosto 2012, cruzó al espacio interestelar, dejando atrás la heliosfera, la enorme burbuja magnética que rodea nuestro Sol, planetas y viento solar. La Voyager 2 puso rumbo al espacio interestelar después de partir de Neptuno en agosto de 1989, y se espera que ingrese al espacio interestelar en los próximos años. Juntos, los Voyager nos han enseñado mucho sobre el alcance de la influencia de nuestro sol y la naturaleza misma del espacio que se encuentra más allá de nuestros planetas.
Esta imagen aproximada de color natural muestra Saturno, sus anillos, y cuatro de sus satélites helados. Tres satélites (Tetis, Dione, y Rea) son visibles contra la oscuridad del espacio, y otro satélite más pequeño (Mimas) es visible contra las cimas de las nubes de Saturno muy cerca del horizonte izquierdo y justo debajo de los anillos. Las sombras oscuras de Mimas y Tetis también son visibles en las cimas de las nubes de Saturno, y la sombra de Saturno se ve a través de parte de los anillos. Saturno, segundo en tamaño solo después de Júpiter en nuestro Sistema Solar, es 120, 660 kilometros (75, 000 mi) de diámetro en su ecuador (el plano del anillo) pero, debido a su rápido giro, Saturno es un 10% más pequeño medido a través de sus polos. Los anillos de Saturno están compuestos principalmente por partículas de hielo que van desde polvo microscópico hasta rocas de tamaño. Estas partículas orbitan alrededor de Saturno en un vasto disco de apenas 100 metros (330 pies) de espesor. La delgadez de los anillos contrasta con su enorme diámetro, por ejemplo 272, 400 km (169, 000 mi) para la parte exterior del anillo A brillante, el anillo más externo visible aquí. La brecha concéntrica pronunciada en los anillos, la División Cassini (llamada así por su descubridor), es una región de 3500 km de ancho (2200 mi, casi el ancho de los Estados Unidos) que está mucho menos poblado de partículas de anillo que los anillos B y A más brillantes a ambos lados del espacio. Los anillos también muestran una estructura radial enigmática ('radios'), particularmente a la izquierda. Esta imagen se sintetizó a partir de imágenes tomadas con los filtros azul y violeta de la Voyager y se procesó para recrear un color y contraste aproximadamente naturales. Crédito:NASA / JPL / USGS
Primeros y récords de ingeniería y computación
Los Voyager, que se lanzó con configuraciones e instrumentos casi idénticos, fueron diseñados para resistir el duro ambiente de radiación de Júpiter, el mayor desafío físico que jamás encontrarían. Los preparativos para el peligro en Júpiter aseguraron que los Voyager estarían bien equipados para el resto de sus viajes. también. Los avances en ingeniería y computación que debutaron las Voyager sentaron las bases para futuras misiones.
Estas dos imágenes de Urano, una en color verdadero (izquierda) y la otra en color falso, fueron compiladas a partir de imágenes devueltas el 17 de enero de 1986, por la cámara de ángulo estrecho de la Voyager 2. La nave espacial estaba a 9.1 millones de kilómetros (5.7 millones de millas) del planeta, varios días desde el acercamiento más cercano. La imagen de la izquierda ha sido procesada para mostrar a Urano como lo verían los ojos humanos desde el punto de vista de la nave espacial. La imagen es una composición de imágenes tomadas en azul, filtros verde y naranja. Los sombreados más oscuros en la parte superior derecha del disco corresponden al límite día-noche del planeta. Más allá de este límite se encuentra el hemisferio norte oculto de Urano, que actualmente permanece en total oscuridad mientras el planeta gira. El color azul verdoso resulta de la absorción de luz roja por el gas metano en las profundidades de Urano, atmósfera fría y notablemente clara. La imagen de la derecha usa colores falsos y una mejora extrema del contraste para resaltar detalles sutiles en la región polar de Urano. Imágenes obtenidas mediante ultravioleta, Los filtros violeta y naranja se convirtieron respectivamente en el mismo azul, los colores verde y rojo utilizados para producir la imagen de la izquierda. Los contrastes muy leves visibles en el color verdadero se exageran mucho aquí. En esta imagen de falso color, Urano revela una capucha polar oscura rodeada por una serie de bandas concéntricas progresivamente más claras. Una posible explicación es que una neblina o smog parduzco, concentrado sobre el poste, se organiza en bandas por movimientos zonales de la atmósfera superior. La franja de color naranja y amarillo brillante en el borde inferior de la extremidad del planeta es un artefacto de la mejora de la imagen. De hecho, la extremidad es oscura y de color uniforme en todo el planeta. Crédito:NASA / JPL
Más allá de eso, la nave espacial Voyager continúa estableciendo récords de resistencia y distancia:
Miranda, la luna helada de Urano, se ve en esta imagen de la Voyager 2 el 24 de enero. 1986. Crédito:NASA / JPL-Caltech
La atmósfera azul verdosa de Neptuno se muestra con más detalle que nunca en la nave espacial Voyager 2 a medida que se acerca rápidamente a su encuentro con el planeta gigante. Esta imagen en color, producido desde una distancia de unos 16 millones de kilómetros, muestra varias características atmosféricas complejas y desconcertantes. La Gran Mancha Oscura (GDS) que se ve en el centro es aproximadamente 13, 000 km por 6, 600 km de tamaño, tan grande en su dimensión más larga como la Tierra. El brillo, Las tenues nubes de "tipo cirro" que se ven flotando en las proximidades del GDS tienen una altitud mayor que el material oscuro de origen desconocido que define sus límites. Un velo delgado a menudo llena parte del interior del GDS, como se ve en la imagen. La nube brillante en el borde sur (inferior) del GDS mide aproximadamente 1, 000 km en su extensión norte-sur. El pequeño, nube brillante debajo del GDS, apodado el "scooter, "gira más rápido que el GDS, ganando unos 30 grados hacia el este (hacia la derecha) de longitud en cada rotación. Rayas brillantes de nubes en la latitud del GDS, las pequeñas nubes que lo cubren, y una protuberancia oscura apenas visible en su extremo occidental son ejemplos de patrones climáticos dinámicos en Neptuno, que puede cambiar significativamente en escalas de tiempo de una rotación (alrededor de 18 horas). Crédito:NASA / JPL
Mosaico de color global de Triton, tomada en 1989 por la Voyager 2 durante su sobrevuelo del sistema Neptuno. El color se sintetizó combinando imágenes de alta resolución tomadas a través de naranja, Violeta, y filtros ultravioleta; estas imágenes se muestran en rojo, verde, e imágenes azules y combinadas para crear esta versión en color. Con un radio de 1, 350 (839 millas), aproximadamente un 22% más pequeño que la luna de la Tierra, Triton es, con mucho, el satélite más grande de Neptuno. It is one of only three objects in the Solar System known to have a nitrogen-dominated atmosphere (the others are Earth and Saturn's giant moon, Titan). Triton has the coldest surface known anywhere in the Solar System (38 K, about -391 degrees Fahrenheit); it is so cold that most of Triton's nitrogen is condensed as frost, making it the only satellite in the Solar System known to have a surface made mainly of nitrogen ice. The pinkish deposits constitute a vast south polar cap believed to contain methane ice, which would have reacted under sunlight to form pink or red compounds. The dark streaks overlying these pink ices are believed to be an icy and perhaps carbonaceous dust deposited from huge geyser-like plumes, some of which were found to be active during the Voyager 2 flyby. The bluish-green band visible in this image extends all the way around Triton near the equator; it may consist of relatively fresh nitrogen frost deposits. The greenish areas includes what is called the cantaloupe terrain, whose origin is unknown, and a set of "cryovolcanic" landscapes apparently produced by icy-cold liquids (now frozen) erupted from Triton's interior. Credit:NASA/JPL/USGS
