Το τελευταίο αντίο του Voyager στο Ηλιακό μας Σύστημα

Από τις ιστοσελίδες του NewScientist, του BBC κλπ, 6 Νοεμβρίου 2003

Το πιο απομακρυσμένο αντικείμενο που φτιάχτηκε ποτέ από τον άνθρωπο - το διαστημικό σκάφος Voyager-1  - αφήνει τελικά το ηλιακό μας σύστημα. Οι αστρονόμοι σκέφτονται ότι η διαστημοσυσκευή έχει φθάσει σε ένα όριο όπου η επίδραση του ήλιου αρχίζει να εξασθενίζει.

Δεξιά: Το 1980, ο Voyager 1 επισκέφτηκε τον Δία, τον τελευταίο σταθμό του πριν βγει από το ηλιακό σύστημα. Φωτογραφία του DOE. 

Το διαστημικό σκάφος έχει εισέλθει σε μια περιοχή που κανένας ποτέ πριν δεν έχει εξερευνήσει, σύμφωνα με τον επιστήμονα Edward Stone, στο Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Καλιφόρνιας στη Πασαντένα. "Είναι μια πολύ συναρπαστική εποχή," είπε σε μια διάσκεψη της NASA στην Ουάσιγκτον. "Ο "Ταξιδιώτης 1" αρχίζει να εξερευνά τα τελικά σύνορα του ηλιακού συστήματος".

Ο Voyager 1 και ο σύντροφος του Voyager 2 προωθήθηκαν για την εξερεύνηση των εξωτερικών πλανητών το 1977. Ο Voyager 1 είναι τώρα, περίπου, 90 αστρονομικές μονάδες από τον ήλιο (το ένα Au είναι η απόσταση μεταξύ της Γης και του Ήλιου). Είναι το πιο απομακρυσμένο διαστημικό σκάφος στο ηλιακό μας σύστημα, προσπερνώντας ακόμη και τον Pioneer 10, που πήγε στον Δία το 1998, ενώ ο Voyager 2 έμεινε πίσω σε, περίπου, 73 AU από τη Γη.

Η NASA ανακοίνωσε ότι ο Voyager 1 βρίσκεται περίπου 13.5 δισεκατομμύρια χιλιόμετρα από τη Γη και θέλει 40.000 χρόνια για να φτάσει σε ένα άλλο σύστημα σαν το ηλιακό.

Το σήμα του, με την ταχύτητα του φωτός, κάνει περίπου 12 ώρες και 20 λεπτά για να φτάσει στη Γη. Κι αν υπολογίσουμε ότι το φως από τον Ήλιο κάνει 7.5 λεπτά για να φτάσει, τότε μπορεί να καταλάβει κανείς πόσο μακριά βρίσκεται.

Τώρα, συνεχίζουμε να παίρνουμε δεδομένα 12 με 13 ώρες την ημέρα.

Το διαστημικό σκάφος μεταφέρει χαιρετισμούς σε 55 γλώσσες και οπτικοακουστικό υλικό για τη ζωή πάνω στη Γη.

Ο Voyager 1 όταν εκτοξεύτηκε, η τεχνολογία ήταν τόσο πρωτόγονη, που ο σκληρός δίσκος του υπολογιστή που έχει είναι της τάξης των 80.000 bytes. Για σύγκριση σήμερα  ακόμα και οι φορητοί υπολογιστές έχουν 10 με 20 GBytes.

Για χρόνια, οι επιστήμονες θεωρούσαν ότι ο Voyager 1 πρέπει να φτάσει κοντά στην περιοχή "termination shock" (κλονισμός λήξης) του ηλιακού συστήματος. Αυτή είναι η περιοχή όπου σωματίδια με υπερηχητικές ταχύτητες που ξεκίνησαν από τον ήλιο επιβραδύνονται προς υποηχητικές ταχύτητες μετά τη σύγκρουση τους με σωματίδια του διαστρικού χώρου. Αυτή η περιοχή, που θεωρείται συχνά ότι χαρακτηρίζει το τέλος του ηλιακού συστήματος, θα πρέπει να περιέχει πολλά σωματίδια και να έχει ένα ισχυρό μαγνητικό πεδίο.

Αν και το όργανο που μετρά άμεσα την ταχύτητα του ηλιακού ανέμου έχει τεθεί εκτός λειτουργίας εδώ και χρόνια, οι επιστήμονες μπορούν να αντιληφθούν ότι το Voyager έχει φτάσει στο σοκ τερματισμού από άλλες μετρήσεις.

Καθώς τα σωματίδια του ηλιακού ανέμου επιβραδύνονται, συσσωρεύονται στην περιοχή του σοκ και δημιουργούν μαγνητικό πεδίο υψηλής έντασης.

Αύξηση σωματιδίων

Όταν οι δύο Voyager προωθήθηκαν, οι αστρονόμοι πρόβλεψαν ότι ο κλονισμός της λήξης θα βρισκόταν 40 έως 50 AU μακρυά από τον ήλιο. Αλλά ο Voyager 1 έφτασε πάνω από 60, 70 και 80 AU, και ακόμα δεν είχε φθάσει στον κλονισμό. Τώρα, επιτέλους, οι επιστήμονες έχουν τα στοιχεία ότι ο Voyager 1 είναι κοντά στον κλονισμό, ή έχει περάσει ακόμα και μέσω αυτής της περιοχής.

Το καλοκαίρι του 2002, όταν ο Voyager 1 ήταν περίπου 85 Au από τον ήλιο, μετρήθηκε μια απότομη αύξηση στον αριθμό των ενεργητικών σωματιδίων για μία περίοδο έξι μηνών. Ο, Χιώτης την καταγωγή, Σταμάτης Κριμιζής του Πανεπιστημίου Johns Hopkins στην πόλη Laurel του Μέρυλαντ, και οι συνάδελφοί του λένε ότι το στοιχείο δείχνουν ότι ο Voyager 1 διέσχισε την περιοχή του termination shock. Η περιοχή αυτή μετακινείται προς τα μέσα και και προς τα έξω του ηλιακού συστήματος, ανάλογα με τη δραστηριότητα του ήλιου.

"Αυτό είναι πραγματικά πολύ ενδιαφέρον," λέει ο Κριμιζής. "Είναι η πρώτη φορά που μια μηχανή έχει πάει έξω από το "κουκούλι" της ηλιακής ατμόσφαιρας."

Και συνεχίζει: "Επειδή το όριο του ηλιακού μας συστήματος εξαρτάται από τη δραστηριότητα του Ήλιου, η οποία αυξάνεται και ελαττώνεται με έναν κύκλο 11 ετών, αυτό το όριο, όταν υπάρχει μεγαλύτερη πίεση από τον ηλιακό άνεμο, ωθείται προς τα έξω, ενώ όταν υπάρχει ελάσσων πίεση έρχεται προς τα μέσα. "

"Αυτό είναι μία ισορροπία ανάμεσα στην πίεση του ηλιακού ανέμου και στην πίεση του μαγνητικού πεδίου, καθώς και των ιόντων στο διαστρικό χώρο.

"Έτσι, το Voyager βγήκε πέρυσι, την 1η Αυγούστου του 2002, έξω από το ηλιακό σύστημα και κατόπιν ξαναμπήκε σ' αυτό. Τώρα κινείται με μία ταχύτητα 17 χιλιομέτρων το δευτερόλεπτο.

"Ο ηλιακός άνεμος κινείται με μία ταχύτητα 300 χιλιομέτρων το δευτερόλεπτο. Επομένως, είχε ελαττωθεί η πίεση του ηλιακού ανέμου, κινήθηκε το όριο προς τα μέσα και βρεθήκαμε στο διαστρικό χώρο. Μετά από 7 μήνες, αυξήθηκε και πάλι η πίεση του ηλιακού ανέμου και μας ξεπέρασε ξανά. Αυτό το μπρος πίσω θα συνεχιστεί, μπορεί και για μία δεκαετία, αλλά για πρώτη φορά βγήκαμε."

Εντούτοις, μια ομάδα που καθοδηγείται από τον Frank McDonald στο Πανεπιστήμιο της Μέρυλαντ στο College Park δεν θεωρεί ότι ο Voyager 1 έχει περάσει ακόμη την περιοχή που σημαδοτεί το τέλος του ηλιακού συστήματος. Ο McDonald επισημαίνει ότι το διαστημικό σκάφος δεν έχει βρει τις αναμενόμενες μεγάλες αυξήσεις στο τοπικό μαγνητικό πεδίο στην περιοχή του κλονισμού.

"Είμαστε περίπου κοντά στην περιοχή του κλονισμού λήξης, αλλά δεν τον έχουμε ακόμα διασχίσει," είπε στη διάσκεψη της NASA.

Περίπου το 2020, ο Voyager 1 αναμένεται να φθάσει στην ηλιόπαυση, κατά προσέγγιση 135 AU. Εκεί είναι η περιοχή όπου η επίδραση του ήλιου εξασθενίζει τελείως και αρχίζει το διαστρικό διάστημα. Οι αστρονόμοι θα έχουν τότε την πρώτη τους ευκαιρία να μετρήσουν τα μαγνητικά πεδία και τα ενεργητικά σωματίδια του διαστρικού διαστήματος.

Ο Voyager 1 κινείται προς την ηλιόπαυση με ταχύτητα, περίπου, 1.6 εκατομμύρια km την ημέρα. Κατά πόσο θα το πετύχει πριν το 2020, γιατί μέχρι τότε θα έχει επαρκή ηλεκτρική ενέργεια για την κίνηση του, εξαρτάται από το πόσο μακριά βρίσκεται η ηλιόπαυση.

Περιοδικό αναφοράς: Nature (vol 426, p 45, 48)