Skål til 40 År! Voyager 1 og 2 Sterk

0
52

Forskere og astronomi entusiaster kommer sammen for å feire to romfartøy, milliarder av lysår utover Jorden, som de drar etter stjerner.

Voyager 1 forlot Jorden på September 5, 1977, forvarslet av Voyager 2 på 20. August, med en felles oppgave å studere den ytre solsystemet. Dette 5 September 2017, NASA og Smithsonian National Air and Space Museum vil feire 40-årsjubileet for den Voyager oppgave.

La oss ta en titt på hvordan disse romfartøy oppnådd sine astronomiske bragder.

Artist ‘ s illustrasjon av Voyager 1
JPL-Caltech / NASA

Matematikk Lar Grand Tour Ta Fly

Gjennom hele 1960-tallet, NASA hadde fokusert på bemannet romfart til Månen, men av 1970-tallet, skiftet fokus mot robot oppdrag til planetene, samt å utvikle space shuttle program for lav bane rundt Jorda.

I løpet av denne overgangsperioden, NASA interne Gary Flandro arbeidet med å utvikle mulig baner for en oppgave til de ytre planetene. Han vendte sin oppmerksomhet til ideen om gravity assist, der et romskip som passerer i nærheten av en planet stjeler noen av sine orbital hastighet, akselerasjon uten ekstra rakett drivstoff.

Flandro er blyant-og-papir-plott av de ytre planetene åpenbart at Jupiter, Saturn, Uranus og Neptun ville rett i slutten av 1970-tallet, noe som gjør at en NASA oppdrag for å utforske disse planetene i et enkelt oppdrag om det lansert av 1977. Håndverket ville sprettert rundt hver planet, som besøker alle fire i bare 10 til 12 år. Ved sammenligningen, sende et romfartøy til å bare Neptun skulle ta 40 år uten å ha bestått alle andre planeter underveis.

Sky & Telescope ‘ s Kelly Beatty snakket med Gary Flandro om hans landemerke funn — se intervjuet her:

NASA hadde en sjanse til å gjøre denne handlingsplanen skje neste mulighet ville ikke komme for 176 år. Det var nå eller aldri. Imidlertid, på grunn av budsjettmessige begrensninger på den tiden, Kongressen ikke godkjenne Grand Tour. I stedet valgte de for en billigere, bare bones oppgave som ville reise til Jupiter og Saturn.

Forskernes Hemmelig

Denne kunngjøringen ikke avskrekke forskere ved Jet Propulsion Laboratory. De bygget to identiske romskip, både med evnen til å gjøre det til Neptun — selv om de var som ennå bare er finansiert å besøke Jupiter og Saturn.

De to Voyager måtte være tøff for å kunne overleve og overføre data fra ekstreme avstander.

Den 1,592-pund (722 kilo) – satellitter besto av følgende:

  • Viktigste buss (kroppen av satellitten, som inkluderte en drivstofftank, thrustere, noen instrumenter og elektronikk)
  • High-gain-antenne brukes til å kommunisere med Jorden
  • To bommer til å holde vitenskapelige instrumenter, så vel som en boom dedikert til å bære den radioaktive strømforsyning
  • Ytterligere to antenner

Voyager skjematisk
NASA

De vitenskapelige instrumentene om bord på Voyager 1 og 2 gikk på å ta opp enorme mengder data. Den mest bemerkelsesverdige utstyr inkluderer cosmic ray-detektor, infrarød interferometer, ultrafiolette spektrometeret, og kameraer. Basert på den forrige Pioneer 10 og 11 oppdrag til Jupiter, forskere visste sonden ville møte intens stråling omgivelser, i nærheten av de ytre planetene, så de lagt stråling-herdet elektronikk.

Nøkkelen til Voyager’ lang og vellykket misjon var deres strømforsyning: radioisotop termoelektrisk kraft. Strømforsyningen inneholder plutonium-238, som frigjør varme som det henfaller til mer stabile isotoper. Videreformidlet gjennom en serie av thermocouples, som genererer strøm ved å skille varmekilde fra en kald vask, plutonium har forfall varme levert strøm til satellitter’ utstyr.

Siden plutonium-238 har en halveringstid på 87.7 år, begge Voyager-sonden har omtrent halvparten av sine energiforsyning igjen. Mens det ikke er nok å holde alt utstyr i drift, det vil lykkes strøm essentials gjennom 2020 før strømforsyningen blir for svak til å sende signaler tilbake til Jorden.

En annen nøkkel til satellitter’ oppgave var deres selv-reparasjon av datasystemer. Jo lenger maskiner reise, jo lenger tid det tar for deres signaler for å nå Jorden, slik at deres systemer måtte være i stand til å overvinne mindre feil uten Earthbound intervensjon. Hver datamaskin består av flere moduler som du vil sammenligne data mottatt; hvis en modul er forskjellig fra resten, det er ansett som feil og erstattet med en backup-modul.

Begge probene besøkte Jupiter og Saturn, som planlagt (og finansieres), men deres baner ble plottet inn for å gi mulighet for mer. Se populariteten av Voyager-oppgave, Kongressen hadde en forandring i hjertet, godkjenne støtte til Voyager 2 til å fortsette utover Saturn til å besøke Uranus og Neptun som godt. Mens Voyager 1 er banen tok det ut av ekliptikken fly, hvor planetene i bane, finansiering var også godkjent for dens fortsatte drift og studie av interplanetarisk plass.

Voyager baner
NASA

Hva Har Vi Lært

Voyager 1 og 2 er den paragon av planetary exploration. Deres bilder og data gikk på å påvirke vitenskap lærebøker og læreplaner for årene som kommer. De har til og med inspirert fremtiden Galileo, Cassini, og Juno oppdrag. Voyager oppdrag lært oss mange ting:

  • Begge Voyager tilbys en nærmere titt på Jupiter er været mønstre, inkludert den berømte Store Røde Flekken.
  • Voyager 1 har oppdaget den tynn ring system rundt Jupiter, og Voyager 2 oppdaget mørke ringer rundt Uranus. Voyager 2 også tilbudt et nærbilde av den tidligere kjente ringene rundt Neptun.
  • Voyager 1 er kameraet aktivert oppdagelsen av aktive vulkaner på Jupiters måne Io.
  • Voyager 2 utforsket den merkelige magnetfelt generert i Uranus — i motsetning til andre planeter, det magnetiske feltet er aksen ikke passere nøyaktig gjennom jordens senter, og det er mer på linje med planetens ekvator enn polakkene.
  • Voyager-sondene åpenbart at titans atmosfære er tykkere enn jordas.
  • Voyager 2 sett Neptuns Stor Mørk Flekk, en gigantisk syklonisk storm så stor som Jorden
  • Voyager 1 ble den første menneskeskapte objektet for å gå ut av solsystemet i 2012, da det krysset inn i heliosheath og gikk grensen som skiller vårt solsystem fra det interstellare rom.

Etter 1989, NASA hadde fått nok informasjon til å fylle Encyclopedia Britannica 6,000 ganger!

I dag, jeg er fremdeles reiser i forskjellige retninger. Deres sprettert baner har dem på vei mot stjernene. Voyager 1 venstre ekliptikken flyet etter sitt besøk til Saturn i 1980, og sonden offisielt gjort det i det interstellare rom i 2012. Voyager 2 passerte alle fire planeter og forventes å gå inn i heliosheath i de neste årene. Mens sonden vil stoppe overføring av meldinger til Jorden rundt 2020, vil de holde flyr lenge etter det.

En ting er sikkert, vår entusiasme for å utforske universet vil fortsette inntil en dag, disse stille seilere fra Jorden vil være den siste til å bære vårt budskap: “Vi var her.”