Voyageri programm: NASA sondid Voyager 1 ja 2 — ülevaade

Voyageri programm: põhjalik ülevaade Voyager 1 ja 2 missioonidest, NASA avastustest ja nende teekonnast väljaspool Päikesesüsteemi — ajalugu, andmed ja tähtsaimad leidmised.

Voyageri programm on Ameerika Ühendriikide NASA kosmoseuuringute programm. See koosneb kahest mehitamata teaduslikust sondist, Voyager 1 ja Voyager 2. Nad käivitati 1977. aastal, et kasutada ära 1970. aastate lõpu soodsat planeetide joondumist. Kuigi ametlikult kasutati neid ainult Jupiteri ja Saturni uurimiseks, suutsid need kaks sondi jätkata oma missiooni välises päikesesüsteemis. Pärast seda on nad jätkanud väljapoole ja väljunud Päikesesüsteemist. Need sondid ehitati JPLis ja neid rahastas NASA.

Mõlemad missioonid on kogunud suurel hulgal andmeid Päikesesüsteemi gaasihiiglaste kohta, millest varem oli vähe teada. Lisaks sellele on kosmosesõidukite teekondade abil seatud piirid planeedi X olemasolule, mille kohta mõned inimesed arvavad, et see planeet on Päikesest kaugemal kui Pluuto.

Missiooni eesmärgid ja ajalugu

Voyagerite esmaseks eesmärgiks oli põhjalikult uurida Jupiterit ja Saturni, nende atmosfääre, rõngaid ning kuusid, kasutades gravitatsioonilist kiirendusabi (so‑kõnega "gravity assist"), mida võimaldas 1970. aastate lõpu eriline planeetide joondumine. Käivitused toimusid 1977. aastal: Voyager 2 startis 20. augustil 1977 ja Voyager 1 5. septembril 1977 — aluseks oli trajektoori kavandamine, mis viis sondid läbi planeedisüsteemide, et seejärel jätkata kaugele väljapoole Päikesesüsteemi.

Peamised läbikäigud ja tähtsamad sündmused

• Jupiteri lähemine: mõlema Voyagerri kohtumised Jupiteriga (1979) paljastasid uusi fakte, sealhulgas aktiivset vulkanismi Io kuul ja Jupiteri keerulisi rõngasüsteeme.
• Saturni ja Titani uurimine: Voyager 1 sooritas 1980. aastal lähedase läbijooksu Titani juures, mis avaldas olulist mõju selle edasisele trajektoorile. Titaniga seotud andmed näitasid tihedat atmosfääri ja keeruka keemilise koostise.
• Uranus ja Neptuun: Voyager 2 on ainus seni inimesepärane sond, mis on külastanud Uranust (1986) ja Neptuunit (1989), andes esialgse ülevaate nende magnetväljadest, rõngastest ja kuudest.
• Heliopause ja interstellaarne ruum: Voyager 1 liikus välja heliopaustist ja sisenes interstellaarruumi 2012. aastal; Voyager 2 ületas heliopausti 2018. aastal, mis võimaldas võrrelda heliospääsu omadusi eri suundadest.

Tehnika ja teadusinstrumendid

Mõlemad sondid on varustatud sarnaste instrumentidega: kaamerad, spektromeetrid, magnetomeetrid, plasma- ja osakeste detektorid, samuti raadiosagedus- ja laineinstrumendid, mis võimaldasid mõõta päikesetuult, kosmilisi kiiri ja interstellaarses ruumis leiduvat plasmat. Konkreetsete instrumentide seas on näiteks:

• pildisüsteemid ja ultraviolett-/infrapunaspektromeetrid
• magnetomeeter (magnetic field experiment)
• plasma- ja madalaenergia laengutega osakeste instrumendid
• kosmiliste kiirte alamsüsteem ja plasma‑laine instrument

Mõlemad Voyagerrid saavad voolu RTG tüüpi elektrigeneraatoritelt (radioisotoopne termoelektrigeneraator, tavaliselt Pluutoonium-238), mille väljund aja jooksul väheneb ja mille tõttu on teadusinstrumente järjest välja lülitatud, et säilitada võimsust kommunikatsiooniks ja põhifunktsioonideks.

Olulised teadusavastused

• Io vulkanism ja aktiivsus, mis näitas geoloogilist aktiivsust väljaspool Maad.
• Jupiteri ja Saturni keerukad rõngastruktuurid ja uued väikesed rõngakosakesed.
• Titania tihe atmosfääri ja tema koosmõju võimaliku kütuse- ja keemilise evolutsiooniga.
• Uurimused Uranuse ja Neptuuni magnetväljade, geoloogiliste tunnuste ja kuude kohta — andmed, mida mujal pole uuesti kinnitatud.
• Esimesed otsesed mõõtmised heliostaatilise piiri (heliosfääri) väliste ja sisemiste omaduste kohta ning võrreldavad andmed interstellaarkeskkonnast.

Golden Record — sõnum Maalt

Mõlemad sondid kannavad kaasa plaadikujulist aega ja helisid sisaldavat "Golden Record" — plaat oleks mõeldud võimaliku intellektuaalse kontaktini jõudnud olendile, kes oskaks plaati lugeda. Plaadil on valik helisid, muusikat, inimhääli, tervitusi paljudes keeltes ja pilte, mis annavad ülevaate Maast ja inimesest.

Praegune seis ja tulevik

Mõlemad sondid jätkavad andmete edastamist NASA Deep Space Network’i kaudu, kuigi edastuskiirus on väga väike ja signaali tugevus nõrk. Voyager 1 on kõige kaugem inimtekkeline objekt, mis asub päikesest sadu astronoomilisi ühikuid eemal; Voyager 2 on samuti väga kaugel, aga võrreldes Voyager 1‑ga veidi lähemal. Sondide võimekus sõltub nende RTG-de järelejäänud võimsusest — NASA plaanib hoida töös neid instrumente, mis annavad kõige väärtuslikumat teadusinfot, kuni toide ei võimalda enam suhtlust ega mõõtmisi.

Mõju ja pärand

Voyageri programm on toonud revolutsioonilise muutuse arusaamadesse meie ümber paiknevatest suurtest planeetidest ja nende süsteemidest ning avanud ukse interstellaarsuuringutele. Lisaks teaduslikule panusele on Voyagerid sümbolid inimkonna huvist ja võimest saata kaugeleulatuv sõnum ja teadusmõistmine väljapoole Maa ligipääsu piirkonda.

Küsimused ja vastused

K: Mis on Voyager programm?

K: Millal sondid startisid?

K: Milline oli nende missioon?

K: Kes neid ehitas ja rahastas?

K: Milliseid andmeid nad kogusid gaasihiiglaste kohta?

K: Kuidas kasutati neid andmeid, et seada piirid planeedi X olemasolule?

K: Millal kumbki sond meie Päikesesüsteemist lahkus?

Otsing