Το Voyager 1 στα όρια του ηλιακού συστήματος

Πηγή: spacedaily.com, 25 Μαίου 2005

Τα δύο Voyagers πλησιάζουν το διαστρικό διάστημα. Οι επιστήμονες συμφωνούν ότι ήδη το Voyager 1 έχει διασταυρωθεί με την περιοχή του διακοπής του κρουστικού κύματος

Το διαστημικό σκάφος Voyager 1 της NASA έχει εισέλθει στα τελευταία σύνορα του ηλιακού συστήματος. Έχει μπει σε μια απέραντη, ταραχώδη έκταση όπου η επίδραση του ήλιου τελειώνει και κυριαρχούν οι συγκρούσεις ανάμεσα στα σωματίδια του ηλιακού ανέμου και των σωματιδίων του διαστρικού ανέμου, που βρίσκεται μεταξύ των αστεριών. Σαν αποτέλεσμα αυτών των συγκρούσεων είναι η επιβράδυνση του ηλιακού ανέμου.

Οι τελευταίες μετρήσεις δείχνουν ότι το σκάφος βρίσκεται σε μια απόσταση 14 δισεκατομμυρίων χιλιομέτρων.

"Το διαστημικό σκάφος Voyager 1 έχει εισέλθει στο τελευταίο στάδιο της κούρσας προς το όριο του διαστρικού διαστήματος, καθώς αρχίζει να εξερευνά το σύνορο του Ηλιακού Συστήματος", αναφέρει σε ανακοίνωση του ο Edward Stone, επιστημονικός υπεύθυνος του προγράμματος Voyager στο Τεχνολογικό Ίδρυμα της Καλιφόρνιας και επιστημονικός υπεύθυνος στο Εργαστήριο Αεριώθησης (JPL) στην Καλιφόρνια.

Οι ερευνητές είχαν από το Νοέμβριο του 2003 ενδείξεις ότι το σκάφος - μετά από πτήση 26 χρόνων - εισέρχεται στην πιο παράξενη περιοχή του ηλιακού συστήματος.

Πριν από δύο χρόνια μία άλλη ομάδα - με επικεφαλής τον Έλληνα επιστήμονα Σταμάτη Κριμιζή στο Εργαστήριο Εφαρμοσμένης Φυσικής στο Πανεπιστήμιο Τζονς Χόπκινς - είχε ανακοινώσει πως το Voyager πέρασε το όριο τον Αύγουστο του 2002, όταν παρατηρήθηκε μία απότομη πτώση στην ταχύτητα του ηλιακού ανέμου και μία δραστική αύξηση στον αριθμό των σωματιδίων υψηλής ενέργειας, που βομβαρδίζουν το διαστημόπλοιο. Αλλά ο ηλιακός άνεμος αύξησε πάλι ταχύτητα έξι μήνες αργότερα. H επιτάχυνση μπορεί να σημαίνει ότι πολύ ισχυροί ηλιακοί άνεμοι έσπρωξαν το όριο σύγκρουσης ακόμα πιο πίσω και το απομάκρυναν από το διαστημόπλοιο.

Ο Κριμιζής ανακοίνωσε την περασμένη εβδομάδα πως τώρα συμφωνεί ότι αυτό που παρατήρησε το 2002 δεν ήταν το πέρασμα που νόμιζε. "Νομίζαμε ότι ήταν στο όριο σύγκρουσης, αλλά ήμασταν αρκετά επιφυλακτικοί στην ερμηνεία μας". Αυτό που φαίνεται πως έγινε, είναι ότι το όριο μετακινούνταν προς τα πίσω, με ταχύτητα ίδια με αυτή του Voyager 1 και τότε μερικά από τα σωματίδια που ανέβαζαν ταχύτητα χτυπούσαν το διαστημόπλοιο.

Στην περιοχή διακοπής του κρουστικού κύματος, ο ηλιακός άνεμος επιβραδύνεται απότομα από μια ταχύτητα που κυμαίνεται από 1,1 έως 2,4 εκατομμύρια χιλιόμετρα την ώρα και γίνεται πυκνότερο και καυτότερο. Στο όριο αυτό σύγκρουσης συμβαίνει κάτι που θυμίζει τον κρότο διάσπασης του φράγματος του ήχου. Τα ανθρώπινα αυτιά βέβαια δεν μπορούν να τα ακούσουν, αλλά τα σωματίδια στο μακρινό Διάστημα ταξιδεύουν με ταχύτατα ηχητικά κύματα. Στο σημείο εκείνο, η ταχύτητα των σωματιδίων που προέρχονται από τον Ήλιο ξαφνικά γίνεται υποηχητική από υπερηχητική (1,1 με 2,4 εκατομμύρια χιλιόμετρα την ώρα), λόγω της πίεσης που ασκούν τα διαστρικά σωματίδια που φτάνουν στο ηλιακό σύστημα.

Το συμπέρασμα της ομάδας είναι ότι το Voyager 1, έχει εισέλθει επιτέλους σε μια περιοχή - heliosheath - πέρα από αυτή της διακοπής του κρουστικού κύματος.

Η πρόβλεψη για τη θέση της περιοχής διακοπής του κρουστικού κύματος ήταν δύσκολή, επειδή οι ακριβείς συνθήκες στο διαστρικό διάστημα μας είναι άγνωστες. Επίσης, οι αλλαγές στην ταχύτητα και την πίεση του ηλιακού ανέμου αναγκάζουν τα όρια της περιοχής αυτής να μεταβάλλονται συνεχώς.

Τα πιο πειστικά στοιχεία ότι το Voyager 1 διέσχισε την περιοχή διακοπής του κρουστικού κύματος είναι η μέτρηση μιας ξαφνικής αύξησης στην ισχύ του μαγνητικού πεδίου - που μεταφέρεται από τον ηλιακό άνεμο - συνδυασμένη με μια απότομη μείωση στην ταχύτητά του. Αυτό συμβαίνει όποτε ο ηλιακός άνεμος επιβραδύνεται.

Τον Δεκέμβριο του 2004, τα διπλά μαγνητόμετρα του Voyager 1 παρατήρησαν να διπλασιάζεται περίπου η ισχύς του μαγνητικού πεδίου ξαφνικά, όπως αναμενόταν όταν ο ηλιακός άνεμος επιβραδύνεται.

Το μαγνητικό πεδίο έχει παραμείνει σε αυτά τα υψηλά επίπεδα από το Δεκέμβριο του 2004. Το Κέντρο Διαστημικών Πτήσεων Goddard της NASA έχει κατασκευάσει αυτά τα μαγνητόμετρα.

Το Voyager 1 επίσης παρατήρησε μια αύξηση στον αριθμό των ηλεκτρονίων και των ιόντων και μια έκρηξη του θορύβου του κύματος του πλάσματος, πριν από το κρουστικό κύμα. Αυτό θα γινόταν μόνο εάν το Voyager 1 είχε περάσει την περιοχή διακοπής του κρουστικού κύματος.

Το κύμα κλονισμού επιταχύνει φυσικά τα ηλεκτρικά φορτισμένα σωματίδια, που κινούνται πέρα δώθε προς τις αντίθετες πλευρές του κύματος κλονισμού, ενώ μπορούν (αυτά τα σωματίδια) να δημιουργήσουν κύματα πλάσματος.

"Οι παρατηρήσεις του Ταξιδιώτη δείχνουν τα τελευταία χρόνια ότι η περιοχή διακοπής του κύματος κλονισμού είναι πολύ πιο περίπλοκη από όσο νομίζαμε", τόνισε ο Δρ Eric Christian, ειδικός επιστήμονας για ηλιακό σύστημα.

Η κύρια αποστολή των δύο Ταξιδιωτών του διαστήματος ήταν ο Δίας και ο Κρόνος, και ακολούθως έφτασαν μέχρι τα όρια του ηλιακού συστήματος. Επειδή, εκεί δεν υπάρχει αρκετή ηλιακή ενέργεια και οι ηλιακές συλλέκτες θα ήταν άχρηστοι, γι αυτό και το κάθε σκάφος εξοπλίστηκε με τρεις θερμοηλεκτρικές γεννήτριες με ραδιοϊσότοπα, για να παραγάγουν την αναγκαία ηλεκτρική ισχύ για τα συστήματα και τα όργανα των δύο διαστημικών σκαφών. Έτσι 28 χρόνια αργότερα τα Voyager λειτουργούν ακόμα χάρις στην θερμότητα που παράγεται από το διοξείδιο του πλουτωνίου.

Το Voyager 1 μεταφέρει μια χρονοκάψουλα με χαιρετισμούς σε διάφορες γλώσσες, ενώ εκτιμάται ότι θα συνεχίσει να λειτουργεί για τουλάχιστον 20 χρόνια ακόμα, τροφοδοτούμενο από τις τρεις θερμοηλεκτρικές γεννήτριες.

Τo Voyager 2, μέλος της ίδιας αποστολής στα συστήματα του Δία και του Κρόνου, εκτοξεύτηκε επίσης το 1977, αλλά έχει ακολουθήσει διαφορετική διαδρομή και βρίσκεται σε μικρότερη απόσταση από τον Ήλιο, περίπου 10,4 δισ. χιλιόμετρα.