Co dělá sonda 23 miliard kilometrů od Země?

ZNews•04/05/2023

Technologie

Mini časopis

Neděle, 30. dubna 2023 21:04 (GMT+7)
21:04 30. 4. 2023

Dvě „dvojčata“ sondy Voyager 1 a Voyager 2 pokračují v průzkumu vesmíru 45 let po svém startu ze Země, která je od planety vzdálena 22 světelných hodin.

Voyager 2 byl vypuštěn z kosmického startovacího komplexu Cape Canaveral (USA) 20. srpna 1977 a jeho dvojče, Voyager 1, byl vypuštěn asi o dva týdny později. Zatímco Voyager 1 se zaměřoval na Jupiter a Saturn, Voyager 2 navštívil obě tyto planety, kromě Uranu a Neptunu. Voyager 2 byl také jedinou lidskou kosmickou lodí, která tyto dvě planety prozkoumala ve 20. století.

V listopadu 2018 NASA oznámila, že sonda překročila vnější okraj sluneční soustavy, zatímco Voyager 1 tuto hranici překročil v roce 2012.

Voyager 1 i 2 zkoumají „mezihvězdný prostor“, tedy prostor mezi různými hvězdnými systémy. Prostřednictvím aplikace NASA Eyes on the Solar System mohou diváci sledovat oběžné dráhy sondy, které se aktualizují každých 5 minut. Vzdálenost a rychlost se aktualizují v reálném čase.

Tyto nástroje fungují i po 45 letech.

Voyager 1 a Voyager 2 se v současnosti nacházejí přibližně 23 miliard kilometrů od Země. Vzhledem k tomu, že Voyager 2 byl původně zálohou Voyageru 1, mají obě sondy podobné konstrukce a 10 vědeckých přístrojů. K dnešnímu dni má každá sonda stále v provozu 4 z těchto přístrojů.

Tento prototyp, vystavený v roce 1976 ve vesmírném simulátoru v laboratoři NASA, je replikou dvou vesmírných sond Voyager vypuštěných v roce 1977. Foto: NASA/JPL-Caltech.

Prvním je subsystém kosmického záření (CRS), přístroj, který vyhledává vysokoenergetické částice, které se často nacházejí v polích vysoce intenzivního záření obklopujících některé planety, jako je Jupiter. Tyto částice procházejí CRS a zanechávají stopy naznačující, že tam byly.

Tento nástroj poskytuje informace o energetickém obsahu, původu, zrychlení a dynamice kosmického záření v galaxiích a pomáhá pochopit jadernou syntézu prvků ve zdrojích kosmického záření. CRS je nástroj, který pomohl sondám Voyager měřit náboj částic v magnetosférách Jupiteru, Saturnu, Uranu a Neptunu.

Přístroj pro měření nízkoenergetických nabitých částic (LECP) si lze představit jako kus dřeva a částice, které zaznamenává, jsou jako kulky. Čím rychleji kulky letí, tím hlouběji pronikají dřevem, a LECP odhaluje rychlost částic. Počet „dír po kulkách“ v čase ukazuje, kolik částic pochází ze slunečního větru a z planet, zatímco směr stop po kulkách na dřevě ukazuje směr pohybu částic.

Simulace Voyageru 2 s využitím aplikace NASA pro sledování v reálném čase. Foto: NASA .

Magnetometr (MAG) má primární úkol měřit změny magnetického pole Slunce v závislosti na vzdálenosti a čase, aby zjistil, zda každá planeta má magnetické pole a jak její měsíce interagují s těmito magnetickými poli.

Konečně je tu přístroj pro komunikaci se Zemí, radioastronomický přístroj (PRA) a systém plazmových vln (PWS) s anténním polem ve tvaru V. PWS pokrývá frekvenční rozsah od 10 Hz do 56 kHz, zatímco přijímač PRA má dvě frekvenční pásma, od 20,4 kHz do 1300 kHz a od 2,3 MHz do 40,5 MHz.

Čeho dosáhly dvě sondy Voyager?

NASA původně očekávala, že obě mise Voyagerů budou trvat pět let; nyní jsou v provozu již 45 let a nadále shromažďují cenná vědecká data z nejvzdálenějších koutů vesmíru, kterých se lidstvo kdy dostalo.

Dvě sondy ukázaly, jak mezihvězdný prostor interaguje se slunečním větrem, proudem nabitých částic uvolňovaných Sluncem. Voyager také poskytl data o heliosféře, ochranné bublině obklopující sluneční soustavu.

Heliosféra je tvořena slunečním větrem a formována podmínkami mezihvězdného prostoru. Hranice sluneční soustavy – kde končí sluneční vítr a začíná mezihvězdný prostor – se nazývá heliosféra.

Každá ze sond Voyager NASA je vybavena třemi radioizotopovými termoelektrickými generátory (RTG), jak je znázorněno na obrázku. RTG pohánějí kosmickou loď přeměnou tepla generovaného rozpadem plutonia-238 na elektřinu. Obrázek: NASA/JPL-Caltech .

NASA uvádí, že sonda Voyager poskytla vědcům nové informace o mezihvězdném prostoru. Například zjistili, že kosmické záření mimo heliosféru je asi třikrát silnější než záření hluboko uvnitř heliosféry.

Vědci zkombinovali pozorování Voyageru s daty z novějších misí, „aby získali úplnější obraz Slunce a toho, jak heliosféra interaguje s mezihvězdným prostorem,“ uvedla NASA.

Nicola Foxová, ředitelka heliofyzikální divize v ústředí NASA ve Washingtonu, D.C., uvedla, že Voyager poskytl informace o vlivu Slunce na celou naši hvězdnou soustavu.

Každá kosmická loď Voyager je poháněna termoelektrickým systémem obsahujícím plutonium. S rozpadem plutonia se snižuje tepelný výkon a sonda ztrácí energii. NASA uvedla, že aby to kompenzovala, vypnula všechny nepotřebné systémy, včetně ohřívačů, které chrání zařízení před extrémním chladem vesmírného prostředí.

Vesmírná agentura ale uvádí, že i když jsou ohřívače od roku 2019 vypnuté, některé přístroje jsou stále v provozu. Vědci z NASA si stále nejsou jisti, proč Voyager nadále pracuje při teplotách hluboko pod svou původní konstrukční tolerancí.

„Po 45 letech nepřetržitého průzkumu vesmíru Voyager 1 a 2 nadále poskytují lidstvu pozorování dříve neprozkoumaných území,“ uvedla Linda Spilkerová, vědkyně z Laboratoře tryskového pohonu NASA.

Velké otázky - Vesmír

Kniha se zabývá základními otázkami přírodních věd formou diskuse o 20 otázkách týkajících se astronomie a vesmíru, jako například: Co je vesmír? Jak rozlehlý je vesmír? Proč planety vždy obíhají?...

Hoang Nam

kosmická loď slunce země prostor