Kosmiliselt ajaloolises teates väidab NASA, et kõige kaugem inimese loodud objekt - kosmoselaev Voyager 1 asub tähtedevahelises ruumis, tähtede vahel. Tegelikult tegi see ülemineku umbes aasta tagasi.
"Saime hakkama!" ütles naeratav dr Ed Stone, Voyageri projektiteadlane juba üle 40 aasta, täna tänasel briifil rääkides. "Ja me tegime seda, kuigi meil oli veel piisavalt jõudu, et andmeid sellelt uuelt kosmosepiirkonnalt tagasi saata."
Kuigi semantilisuse osas on natuke vaieldav, kas Voyager 1 on endiselt meie Päikesesüsteemis või väljaspool seda (see pole kaugemal kui Oorti pilv - Oorti pilveni jõudmiseks kulub veel 300 aastat ja kosmoselaev on lähemal meie Päikesele kui ühegi teise tähe alla), mille kaudu Voyager 1 nüüd läbi kulgev plasmakeskkond on meie Päikesest tulevast plasmast, mis on tähtedevahelises ruumis, kindlasti muutunud.
Hiljuti on arutletud ka selle üle, kas Voyager viibis päikesesüsteemis või oli sellest väljas - arutelu viimaste erinevate teadusartiklite ja nende autorite vahel. (Lähemalt sellest hiljem ...)
Kuid Stone ütleb tõendid nüüd selgelt: Voyager 1 on ülemineku teinud.
"See järeldus on võimalik kosmoselaeva plasmalaineinstrumendi põhjal," ütles Stone. "36-aastane sond sõidab nüüd uue kosmilise mere kaardistamata vetes ja see on meid teekonnale kaasa toonud."
Voyager 1 36-aastane 13 miljardi miili teekond algas 1977. aastal.
Teadlased arvasid, et kui kosmoselaev oleks ületanud tähtedevahelise ruumi, muutuks magnetvälja suund. Kuid selgus, et seda ei juhtunud, ja teadlased otsustasid, et nad peavad selle asemel uurima plasma omadusi.
Päikese heliosfäär on täidetud Päikesest pärit ioniseeritud plasmaga. Väljaspool seda mulli pärineb plasma miljonite aastate eest teiste tähtede plahvatustest. Peamine erinevus signaalide vahel on see, et tähtedevaheline plasma on tihedam.
Kahjuks oli reaalne instrument, mis oli loodud selleks, et muuta plasma mõõtmised 1980-ndatel tööks, nii et teadlased vajasid kosmoselaeva plasmakeskkonna mõõtmiseks teist viisi, et selle asukoht lõplikult kindlaks teha.
Selle asemel kasutasid nad plasmalaineinstrumenti, mis paiknesid Voyager 1 10-meetristel antennidel, ja Päikese ootamatut “kingitust”, massiivset koronaalmassi väljutamist.
Antennide otstes on raadiovastuvõtjad - “nagu küülikukõrvad vanadel teleritel”, ütles Don Gurnett, kes juhtis Iowa ülikooli plasmalainete teadustiimi. CME purskas Päikesest 2012. aasta märtsis ja jõudis lõpuks Voyager 1 asukohta 13 kuud hiljem, aprillis 2013. CME tõttu hakkas kosmoselaeva ümbritsev plasma vibreerima nagu viiulikeel.
Võnkumiste samm aitas teadlastel kindlaks teha plasma tiheduse. Stone ütles, et erilised võnkumised tähendasid seda, et kosmoseaparaat ujutati plasmas enam kui 40 korda tihedamalt kui heliosfääri väliskihis.
"Nüüd, kui meil on uued põhiandmed, usume, et see on inimkonna ajalooline hüpe tähtedevahelisse ruumi," ütles Stone. "Voyageri meeskond vajas nende vaatluste analüüsimiseks ja nende mõistmiseks aega. Kuid me saame nüüd vastata küsimusele, mida me kõik oleme esitanud - „Kas me oleme seal veel?” Jah, oleme. ”
Plasmalaine teaduse meeskond vaatas oma andmed üle ja leidis teistest CMEdest varasema, õhema võnkekomplekti 2012. aasta oktoobris ja novembris. Mõlemal sündmusel mõõdetud plasmatiheduse ekstrapoleerimise abil määras meeskond, et Voyager 1 sisenes tähtedevahelisse ruumi esmakordselt 2012. aasta augustis.
"Hüppasime sõna otseses mõttes oma kohtadest välja, kui nägime neid võnkumisi oma andmetes - need näitasid meile, et kosmoselaev asus täiesti uues piirkonnas, võrreldav tähtedevahelises ruumis oodatuga ja täiesti erinev kui päikesemull.", Ütles Gurnett . "Ilmselt olime möödunud heliopausist, mis on pikk hüpoteesitud piir päikeseplasma ja tähtedevahelise plasma vahel."
Uued plasmaandmed näitasid ajakava, mis on kooskõlas energeetiliste osakeste tiheduse järskude ja kestvate muutustega, mis avastati esmakordselt 25. augustil 2012.
Sel ajal ütles Stone: “Oleme kindlasti Päikesesüsteemi servas uues piirkonnas, kus asjad muutuvad kiiresti. Kuid me ei saa veel öelda, et Voyager 1 on sisenenud tähtedevahelisse ruumi ”, lisades, et andmed muutuvad viisil, mida meeskond ei oodanud,„ kuid Voyager on meid alati üllatanud uute avastustega. ”
Nüüd, pärast edasist ülevaatamist, aktsepteerib Voyageri meeskond tähtedevahelise saabumise kuupäevaks 2012. aasta augustikuupäev. Laetud osakeste ja plasma muutused olid sellised, mida oleks võinud oodata heliopausi ületamisel. See kinnitab, et lõplikud teaduslikud tulemused ei tule alati kiiresti.
"Meeskonna raske töö vastupidavate kosmoselaevade ehitamisel ja Voyageri kosmoselaevade piiratud ressursside ettevaatlikul haldamisel, mis tasus NASA ja inimkonna jaoks kõigepealt ära," ütles Voyageri projektijuht Suzanne Dodd, kes asub NASA reaktiivmootorite laboratooriumis Pasadena'is Californias. "Me ootame väljad ja osakeste teadusinstrumendid Voyageris jätkavad andmete tagasisaatmist vähemalt 2020. aasta jooksul. Me ei saa oodata, millal Voyageri instrumendid meile süvakosmose kohta järgmist näitavad. ”
Selle kohta, kas Voyager 1 oli päikesesüsteemis või oli sellest väljas, on edasi-tagasi olnud. Nagu me ütlesime, seati see kõigepealt kahtluse alla 2012. aasta augustis, suurema spekulatsiooniga 2012. aasta detsembris, seejärel 2013. aasta märtsis William Webberi ja F.B. McDonald väitis, et Voyager 1 oli päikesesüsteemist väljunud eelmise aasta detsembris, kuid Stone väitis, et andmed ei olnud veel positiivsed. Siis umbes kuu aega tagasi ilmus Marylandi ülikoolist Marc Swisdak paber, milles öeldakse, et Voyager 1 on päikesesüsteemist väljas, kuid Ed Stone ja Voyageri meeskond avaldasid sel hetkel avalduse, milles nad kinnitasid, et teevad seda endiselt.
Täna paljastas Gurnett, et kõigi teadlaste ametliku kokkuleppe sõlmimise aeg oli teadustööde läbivaatamise ajastuse tõttu aegunud. "Meie paber esitati kuu enne nende oma, nad said just enne meie oma läbivaatustsükli läbi," ütles ta. "Kuid nende päralt oli põhimõtteliselt teooria."
Voyager 1 ja selle kaksik, Voyager 2, toodi turule 16-päevase vahega 1977. aastal. Rahaline planeetide joondamine, mis toimub ainult iga 176 aasta tagant, võimaldas kahel kosmoselaeval ühineda, et jõuda 12-aastase ajavahemiku jooksul kõikidele välistele planeetidele. Mõlemad kosmoseaparaadid lendasid Jupiteri ja Saturni poolt. Voyager 2 lendasid ka Uraani ja Neptuuni poolt. Voyager 2, mis käivitati enne Voyager 1, on pikim pidevalt töötav kosmoselaev. See asub meie Päikesest umbes 9,5 miljardi miili (15 miljardit kilomeetrit) kaugusel.
Voyageri missioonikontrolörid räägivad endiselt Voyager 1 ja Voyager 2-ga või võtavad andmeid iga päev vastu, ehkki kiiratud signaalid on praegu väga hämarad, umbes 23 vatti - külmiku lambipirni võimsus. Selleks ajaks, kui signaalid Maale jõuavad, on need murdosa miljardist wattist. Voyager 1 instrumentide andmed edastatakse Maale tavaliselt kiirusega 160 bitti sekundis ja neid koguvad NASA süvakosmosevõrgu 34- ja 70-meetrised jaamad. Valguskiirusel liikudes võtab Voyager 1 signaal Maale sõitmiseks umbes 17 tundi. Pärast andmete edastamist JPL-i ja teadusrühmade poolt töötlemist tehakse Voyageri andmed üldsusele kättesaadavaks.
"Voyager on julgelt jõudnud sinna, kus ükski sond pole varem käinud, tähistades teaduse ajaloo aastakäikudes ühte kõige olulisemat tehnoloogilist saavutust ja lisades uue peatüki inimteaduslike unistuste ja ettevõtmiste kohta," ütles NASA NASA assotsieerunud administraator John Grunsfeld. teadus Washingtonis. "Võib-olla jõuavad mõned tulevased süvakosmoseuurijad meie esimese tähtedevahelise tähtede esindaja Voyageri juurde ja mõtisklevad selle üle, kuidas see karm kosmoselaev aitas nende teekonda võimaldada."
Teadlased ei tea, millal jõuab Voyager 1 tähtedevahelise ruumi häirimatusse ossa, kus meie Päike ei mõjuta. Samuti pole nad kindlad, kas Voyager 2 peaks jõudma tähtedevahelisse ruumi, kuid nende arvates pole see väga kaugel.
„Mõnes mõttes on see alles tegelikult algus. Me läheme nüüd täiesti võõrasse keskkonda ja see, mida Voyager avastab tõeliselt tundmatu, ”ütles Gary Zank Huntsville'is Alabama ülikooli kosmoseteaduste osakonnast tänasel pressikonverentsil.
Ehkki Voyager 1 jätkub, ei saa me alati sellega suhelda, nagu praegu. Aastal 2025 lülitatakse kõik instrumendid välja ja teadusmeeskond saab kosmoseaparaati kasutada umbes 10 aastat pärast seda, et lihtsalt saada tehnilisi andmeid. Voyager 1 on suunatud Ophiuchuse tähtkuju poole. Aastal 40 272 pKr jõuab Voyager 1 1,7 valgusaasta pärast varjamatust tähest Väike-Väike-tähtkujus (väike karu või väike jõug), mille nimi on AC + 79 3888. See tiirleb tähe ümber ja tiirleb ümber keskpunkti Linnutee, tõenäoliselt miljonite aastate jooksul.
Loe lisaks: NASA, JPL
