Voyager 1 ma już 45 lat. Wkrótce jego misja się zakończy

5 września 1977 r. z Przylądka Canaveral wystartował Voyager 1. Od tego dnia minęło dokładnie 45 lat, a misja sondy wciąż trwa. Niestety wkrótce się to zmieni – i nic nie możemy z tym zrobić. Co dał nam Voyager 1 i dlaczego jego misja dobiega końca?

Czterdzieści pięć lat temu Polską rządził Edward Gierek, ZSRR ratyfikowało nową konstytucję, a na ekrany światowych kin weszła pierwsza część Gwiezdnych Wojen. Świat cieszył się krótkim okresem pokoju między wojnami w Wietnamie i Afganistanie, a wyścig kosmiczny zakończył się wraz ze wspólną, amerykańsko-radziecką misją kosmiczną Sojuz-Apollo. Nie zmienił się tylko głód wiedzy naukowców, którzy chcieli na własne oczy zobaczyć rubieże Układu Słonecznego.

Voyager 1 wszedł w skład misji Voyager, w ramach której w kosmos wysłano też bliźniaczą sondę Voyager 2. Obie wyposażono w dokładnie taki sam sprzęt, w tym interferometr, magnetometr, polarymetr i aż trzy spektrometry, umożliwiające dokładne badanie otoczenia sond. Jednak najważniejszym elementem wyposażenia obu Voyagerów był innowacyjny system dwóch kamer, wąsko- i szerokokątnej, który pozwolił na zrobienie niesamowitych zdjęć zewnętrznych planet Układu Słonecznego – Jowisza, Saturna, Urana i Neptuna.

Zgodnie z planem sonda przeleciała obok Jowisza i Saturna, zbadała ich atmosferę i zrobiła zdjęcia planet oraz ich księżyców. Dziś, gdy na orbicie znajduje się Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba, zdjęcia z Voyagera 1 nie prezentują się aż tak imponująco. Ale na początku lat 80. wykonane przez nią zdjęcia zauroczyły naukowców:

Dalsza część artykułu pod materiałem wideo

Voyager 1 dokładnie zbadał Jowisza, Saturna oraz księżyce obu planet. Dowiedzieliśmy się, że słynna Wielka Czerwona Plama na Jowiszu to tak naprawdę ogromny antycyklon, który porusza się w kierunku odwrotnym do wskazówek zegara:

Sonda odkryła też, że księżyc Jowisza, Io, jest aktywny wulkanicznie, co zaskoczyło naukowców – było to pierwsze ciało niebieskie poza Ziemią, na którym odkryto działające wulkany. Voyager 1 dokładnie zbadał też księżyce Saturna, w tym Enceladusa, Dione, Tehtys oraz Mimasa:

Sonda dostarczyła cennych danych na temat zewnętrznych planet Układu Słonecznego, ale najważniejsze nadeszło dopiero później. 1 stycznia 1990 r. NASA ogłosiła start Międzygwiezdnej Misji Voyagera (Voyager Interstellar Mission).

Po przelocie obok Saturna Voyager 1 zaczął oddalać się z ogromną prędkością poza Układ Słoneczny. NASA postanowiła wykorzystać sondę do zbadania heliosfery, czyli granicy pomiędzy Układem Słonecznym a przestrzenią międzygwiezdną. Wieją tam potężne wiatry słoneczne, które wyłapały instrumenty badawcze na pokładzie Voyagera 1.

Jednak zanim sonda dotarła do granicy heliosfery, 14 lutego 1990 r. jej kamery włączyły się po raz ostatni, by wykonać historyczne zdjęcie, nazwane "Pale Blue Dot" (pol. blada, niebieska kropka):

Voyager 1 uchwycił Ziemię z odległości ok. 43 jednostek astronomicznych (au), czyli ok. 6,5 mld km. To najdalsze zdjęcie naszej planety wykonane w historii ludzkości. "Pale Blue Dot" pokazuje, jak niewielka i mało znacząca jest Ziemia w kontekście Układu Słonecznego – nie mówiąc już o skali naszej galaktyki czy całego Wszechświata.

25 sierpnia 2012 r. Voyager 1 znalazł się w odległości 121,7 jednostek astronomicznych od Słońca (ok. 19,1 mld km) i jako pierwszy stworzony przez człowieka obiekt oficjalnie opuścił Układ Słoneczny, wkraczając do przestrzeni międzygwiezdnej:

Obecnie sonda podróżuje z prędkością ok. 61 500 km/h i jeśli nie uderzy w jakiś obiekt, będzie leciała tak aż do końca Wszechświata. Za ok. 38 tys. lat Voyager 1 minie w odległości ok, 1,5 roku świetlnego gwiazdę Gliese 445 w gwiazdozbiorze Żyrafy, a następnie skieruje się ku zewnętrznej granicy Drogi Mlecznej.

Gdy powstawał Voyager 1, komputery wciąż zajmowały ogromną przestrzeń i zapewniały niewielką moc obliczeniową. NASA zatrudniała setki rachmistrzów do wykonywania zaawansowanych kalkulacji – o ich roli w podboju kosmosu przypominają "Ukryte działania" z 2016 r.

Od tamtego czasu wiele się zmieniło – trwają prace nad superszybkimi komputerami kwantowymi, a każdy z nas ma w kieszeni procesor tysiące razy szybszy od tego, w co wyposażony jest Voyager 1. A jednak wciąż badamy kosmos i marzymy o gwiazdach, o czym świadczy program Artemis – ambitny plan załogowych lotów na księżyc.

Voyager 1 nie tylko zmienił nasze postrzeganie Wszechświata, pokazując ludzkości, jak niewiele znaczymy w skali kosmicznej, ale też stał się pomnikiem naszych dokonań. Do sondy dołączono pozłacany dysk. Zapisano na nich zdjęcia i dźwięki wybrane przez komitet ONZ pod przewodnictwem Carla Sagana, jednego z najsłynniejszych naukowców:

Na dysku zapisano m.in. pozdrowienia w 55 językach świata (w tym po polsku), tradycyjną muzykę z różnych ziemskich kultur, a także obrazy i zdjęcia pokazujące bogactwo ludzkiej cywilizacji. Oto pełna zawartość złotego dysku Voyagera 1:

Dysk ma być wiadomością dla kosmitów, którzy kiedyś mogą znaleźć sondę w przestrzeni międzygwiezdnej. Pojawiał się wielokrotnie w kulturze, np. w pełnometrażowym filmie "Star Trek" z 1979 r. obca cywilizacja znajduje sondę Voyager 1 i bada zawartość złotego dysku tuż przed konfrontacją z ludzkimi bohaterami serialu.

Obecnie większość instrumentów badawczych na pokładzie Voyagera 1 jest wyłączona. Naukowcy właściwie utrzymują jedynie kontakt z sondą za pomocą modułu radiowego. Niestety misja Voyager 1 już wkrótce dobiegnie końca i naukowcy nie są w stanie nic z tym zrobić. A to wszystko przez problemy z zasilaniem.

Sonda wyposażona jest w trzy radioizotopowe generatory termoelektryczne MHW-RTG, wytwarzające prąd z plutonu 238. Ze względu na rozkład połowiczny tego pierwiastka z dnia na dzień ubywa paliwa. Równocześnie następuje degradacja ogniw termoelektrycznych, które wytwarzają prąd z mniejszą efektywnością.

NASA przewiduje, że paliwo skończy się w połowie 2025 r. Już na zawsze stracimy wtedy kontakt z sondą, a zimny, martwy Voyager 1 uda się w swoją ostatnią podróż, niosąc wiadomość od ludzkości. Kto wie, może ktoś ją kiedyś odnajdzie i postanowi odwiedzić naszą planetę?

To oczywiście jedynie spekulacje, ale Voyager 1 już teraz pozostaje najlepszym dowodem na to, że nauka pozwala przekraczać najdalsze granice i dokonywać rzeczy, o których nie śniło się naszym przodkom. Gdy spojrzeć na sprzęt użyty do budowy sondy można też zauważyć, jak szybko i dynamicznie zmienia się technologia, z jakiej korzystamy na co dzień. Być może za czterdzieści pięć lat od dzisiaj z nostalgią będziemy wspominać, jak prymitywne i proste statki kosmiczne budowaliśmy w 2022 r.?