Time Life Pictures / NASA / Time Life Pictures / Getty Images p Neste momento, duas espaçonaves que foram lançadas da Terra em 1977 voam através do espaço a mais de 30, 000 mph (48, 280 km / h). Ambos estão a vários bilhões de quilômetros de distância, mais longe da Terra do que qualquer outro objeto feito pelo homem. Em 25 de agosto, 2012, um deles cruzou para o espaço interestelar, fazendo a primeira espaçonave a deixar o sistema solar
p Voyager 1 e 2 transportar mensagens codificadas para potenciais civilizações alienígenas. Eles já ensinaram aos cientistas muito sobre o heliosheath , a camada mais externa do sistema solar. Mas nada disso é nem mesmo para o que foram projetados.
p As naves espaciais Voyager foram construídas para voar além dos planetas exteriores (Júpiter, Saturno, Netuno e Urano) e estudá-los de perto, pela primeira vez na história da humanidade, eles foram observados de perto. A espaçonave teve um sucesso magnífico, o avanço da ciência planetária em grandes saltos. Foi só depois de cumprirem sua missão principal que eles continuaram a se tornar os exploradores de maior alcance da Terra. p No entanto, foi uma questão de extrema sorte e tempo que as missões fossem possíveis - e um golpe igual de azar que quase afundou o projeto Voyager antes mesmo de deixar o solo. Essas missões ambiciosas foram o produto de novos avanços na ciência e matemática das trajetórias orbitais, mas eles foram quase jogados de lado em favor do caro programa do ônibus espacial. Praticamente todas as missões espaciais não tripuladas empreendidas hoje contam com o conhecimento e a experiência adquiridos pelas Voyagers. p Vamos dar uma olhada nas desajeitadas sondas espaciais Voyager e todo o equipamento técnico que elas carregam a bordo. Vamos traçar sua trajetória desde os estágios de desenvolvimento até seu destino final anos-luz de distância da Terra. Haverá paradas nos maiores planetas de nosso sistema solar ao longo do caminho. E se você está se perguntando o que está nos discos de ouro que cada Voyager carrega como mensagens para formas de vida alienígena, vamos dar uma chance a eles. Algum alienígena os encontrará?
Conteúdo
Voyager 1 em montagem Cortesia NASA / JPL-Caltech p A década de 1970 foi um período de transição para o esforço espacial dos EUA. O programa Apollo estava chegando ao fim, e a NASA estava tentando descobrir que forma tomaria o vôo espacial tripulado. As missões Mariner expandiram nosso conhecimento dos planetas internos, enviando sondas espaciais para voar além (e em alguns casos orbitar) Marte, Vênus e Mercúrio. Havia planos provisórios para enviar uma missão Mariner para visitar alguns dos planetas exteriores, mas usando propulsão química de foguete, tal viagem levaria 15 anos ou mais.
p Ao mesmo tempo, avanços importantes estavam sendo feitos na ciência da trajetórias orbitais assistidas por gravidade . Embora a matemática e a física envolvidas sejam bastante complicadas, a ideia básica é que uma espaçonave pode usar a gravidade de um planeta próximo para dar a ele um grande impulso de velocidade, desde que a espaçonave siga a órbita adequada. Quanto maior a massa do planeta, quanto mais forte for a força gravitacional, e quanto maior o impulso. Isso significa que uma vez que uma sonda espacial atingiu Júpiter (o planeta mais massivo do nosso sistema solar), ele poderia usar a gravidade de Júpiter como um estilingue e sair para explorar os planetas mais distantes.
p Em 1965, um engenheiro chamado Gary Flandro percebeu que, em meados da década de 1970, os planetas externos seriam alinhados de forma a possibilitar que uma espaçonave os visitasse a todos usando uma série de impulsos assistidos pela gravidade [fonte:Evans]. Este alinhamento em particular não era apenas um evento único na vida - ele não ocorreria novamente por outros 176 anos. Foi uma coincidência incrível que a habilidade técnica para cumprir tal missão tenha sido desenvolvida alguns anos antes de os planetas se alinharem para permiti-la. p Inicialmente, o projeto ambicioso, Conhecido como Grand Tour, teria enviado uma série de sondas para visitar todos os planetas exteriores. Em 1972, Contudo, as projeções de orçamento para o projeto estavam se aproximando de US $ 900 milhões, e a NASA estava planejando o desenvolvimento do ônibus espacial [fonte:Evans]. Com os imensos custos de desenvolvimento do ônibus espacial se aproximando, o Grand Tour foi cancelado e substituído por um perfil de missão mais modesto. Isso seria uma extensão do programa Mariner, referido como o Missão Mariner Júpiter-Saturno (MJS) . Com base na plataforma Mariner e aprimorado com o conhecimento obtido com o sobrevôo de Júpiter em 1973 da Pioneer 10, as novas sondas eventualmente receberam o nome de Voyager. O projeto foi concluído em 1977. Os engenheiros otimistas da NASA pensaram que poderiam usar trajetórias assistidas pela gravidade para chegar a Urano e Netuno se a missão inicial de visitar Júpiter e Saturno (e algumas de suas luas) fosse concluída com sucesso. A ideia do Grand Tour voltou à vida. p O plano final da missão da Voyager era assim:duas espaçonaves (Voyager 1 e Voyager 2) seriam lançadas com algumas semanas de intervalo. A Voyager 1 passaria por Júpiter e várias luas de Júpiter de uma distância relativamente próxima, digitalizando e tirando fotos. A Voyager 2 também voaria além de Júpiter, mas a uma distância mais conservadora. Se tudo corresse bem, ambas as sondas seriam catapultadas em direção a Saturno pela gravidade de Júpiter. A Voyager 1 então investigaria Saturno, especificamente os anéis, bem como a lua Titan. Nesse ponto, A trajetória da Voyager 1 a tiraria do sistema solar eclíptica (o plano das órbitas dos planetas), longe de todos os outros planetas, e, eventualmente, fora do próprio sistema solar. p Enquanto isso, A Voyager 2 visitaria Saturno e várias luas de Saturno. Se ainda estava funcionando corretamente quando foi concluído, seria impulsionado pela gravidade de Saturno para visitar Urano e Netuno antes de também deixar a eclíptica e sair do sistema solar. Isso foi considerado um tiro no escuro, mas surpreendentemente, tudo funcionou conforme planejado. p Próximo, que tipo de hardware as Voyagers carregaram para o espaço? Qual foi lançado primeiro?
Voyager 2 lançada do Cabo Canaveral, Flórida, a bordo de um foguete Titan-Centaur em 20 de agosto, 1977. Voyager 1 lançada em 5 de setembro, 1977. Por que a numeração está invertida? Uma vez a caminho dos planetas exteriores, A Voyager 1 passou pela Voyager 2 e alcançou Júpiter primeiro. A NASA achou que o público ficaria confuso se a Voyager 2 começasse a reportar primeiro, portanto, a numeração não segue a ordem de lançamento.
Nave espacial Voyager Time &Life Pictures / Getty Images p Ambas as espaçonaves Voyager são idênticas. Eles não têm um design elegante, design aerodinâmico porque não há atrito aerodinâmico no espaço com que se preocupar. Pesando 1, 592 libras (722 quilogramas), eles são compostos de um ônibus principal, uma antena de alto ganho, três booms que continham instrumentos científicos e a fonte de alimentação, e duas outras antenas.
p O ônibus principal é o corpo da Voyager. É uma caixa de 10 lados com 5,9 pés (1,8 metros) de largura, e contém alguns instrumentos científicos, eletrônicos e um tanque de combustível para os propulsores do foguete. Os propulsores são usados para reorientar a nave conforme ela se move pelo espaço.
p Montado no topo do ônibus principal, a antena de alto ganho tem 3,7 metros de diâmetro e se parece com uma antena parabólica. Esta antena é como as Voyagers recebem comandos da Terra e enviam os dados que coletam de volta. Não importa para onde uma espaçonave Voyager voe, a antena de alto ganho sempre aponta para a Terra. p Uma das barreiras que se estendem para fora do ônibus principal carrega o Voyager fonte de energia termoelétrica radioisotópica . Pelotas de dióxido de plutônio liberam calor por meio de decomposição natural. Esse calor é convertido em eletricidade por meio de uma série de termopares. Embora a potência de saída não seja muito forte, ele alimenta a eletrônica e os instrumentos a bordo das Voyagers por um longo tempo. Não se espera que a energia se esgote completamente até 2020. A fonte de alimentação foi colocada em um boom para evitar que a radiação interfira com os outros instrumentos científicos. p As outras duas barras carregam uma série de instrumentos. Esses incluem:
Enquanto as próprias Voyagers faziam toda a coleta de dados, havia importantes elementos de missão no terreno também. Os sinais das Voyagers tornaram-se cada vez mais difíceis de detectar à medida que voavam para o sistema solar exterior, assim, a NASA aprimorou uma rede mundial de estações de recepção de rádio para detectá-los melhor. Uma série de antenas parabólicas de 70 metros puxam os dados da Voyager e enviam sinais para eles, mantendo comunicação quase contínua [fonte:Evans].
Grande Mancha Vermelha de Júpiter, que se estende do equador às latitudes polares do sul, como visto pela sonda espacial Voyager 2 em 1979. MPI / Hulton Archive / Getty Images p Embora o custo vitalício da missão da Voyager exceda US $ 750 milhões, em 1989, as espaçonaves retornaram dados científicos suficientes para preencher 6, 000 edições da Enciclopédia Britânica [fonte:Evans]. Os módulos de ciência a bordo foram escolhidos a partir de propostas apresentadas por equipes de pesquisa nos Estados Unidos. As informações sobre Júpiter, Saturno, Urano e Netuno (e muitas de suas luas) que aprendemos com as missões da Voyager não eram apenas vastos em quantidade, mas também em influência. Ele moldou os livros didáticos de ciências nas escolas dos Estados Unidos, informou as percepções do público sobre o sistema solar e lançou as bases para o programa espacial moderno. Muito do que sabemos sobre os planetas externos veio da Voyager. Isso sem mencionar as milhares de fotos tiradas de pontos de vista que os humanos nunca haviam experimentado antes. Essas imagens brilhantes de Júpiter e Saturno despertaram a imaginação do público e alimentaram o entusiasmo para a futura exploração espacial.
p Da Voyager, aprendemos mais sobre o clima em Júpiter; os anéis ao redor de Júpiter, Saturno e Urano; atividade vulcânica na lua de Júpiter, Io; as massas e densidades das luas de Saturno; a pressão atmosférica em Titã, A maior lua de Saturno; o campo magnético de Urano; e um sistema climático persistente em Netuno tão grande quanto a Terra, Conhecido como Grande Mancha Escura . Quando a Voyager 2 alcançou Netuno, era 1989. Mais de 10 anos se passaram desde o lançamento, e muitos dos cientistas que trabalhavam na missão original haviam partido. A Voyager havia passado por Júpiter, Saturno e Urano em 1979, 1981 e 1986, respectivamente.
A Grande Mancha Escura na superfície de Netuno, conforme observado pela espaçonave Voyager 2 em 1989. O local, pensado para ser uma massa rodopiante de gases, tinha desaparecido em 1994, a ser substituído por um local semelhante em um local diferente. Space Frontiers / Hulton Archive / Getty Images p Onde eles estão agora? As duas Voyagers não estão juntas. A Voyager 1 está se movendo para o norte (em relação à orientação da Terra fora do sistema solar), enquanto a Voyager 2 está se movendo para o sul. Em 2007, ambos entraram no heliosheath, a seção mais externa do sistema solar. Lá, o vento solar encontra campos magnéticos interestelares e forma um limite com uma onda de choque. As Voyagers atravessaram a onda de choque e enviaram dados de volta, dando aos astrônomos sua primeira ideia da forma e localização da heliosheath. Em 21 de setembro, 2013, Cientistas da Voyager relataram que a Voyager 1 deixou o sistema solar em 25 de agosto, 2012
p Embora alguns instrumentos nas Voyagers não funcionem mais, eles continuam a enviar informações importantes. Imagine um carro que está na estrada continuamente desde 1977, e você terá uma ideia de como essas espaçonaves são incríveis. Na sua distância atual, são necessários sinais de rádio que viajam à velocidade da luz por mais de 14 horas para chegar à Terra. A nave está ficando sem combustível para os propulsores de orientação e terá que desligar alguns instrumentos nos próximos anos, pois o plutônio também se esgota. Em 2020, eles estarão escuros e silenciosos.
p No entanto, eles continuarão em sua trajetória atual, passando de 30 anos, 000 mph (48, 280 km / h), arqueando-se na Via Láctea por dezenas de milhares de anos. Sem atmosfera no espaço, eles nunca irão corroer, e há pouco para eles colidirem no espaço interestelar. Isso levará cerca de 40, 000 anos antes mesmo de chegarem a anos-luz de outra estrela. As Voyagers podem estar viajando por centenas de milhares ou até milhões de anos.
p E se as Voyagers encontrarem uma civilização alienígena inteligente algum dia? Deixamos uma mensagem para eles.
Disco folheado a ouro "Sounds of Earth" e bandeira dos EUA preparada para armazenamento a bordo da espaçonave Voyager 2, com o gerente de projeto John Cassini (à esquerda), no Centro Espacial Kennedy. Time &Life Pictures / Getty Images p Quando a NASA percebeu que as Voyagers acabariam por viajar além da borda do nosso sistema solar, eles decidiram que seria uma boa ideia incluir algum tipo de mensagem para qualquer alienígena inteligente que algum dia pudesse encontrá-los. Um comitê liderado por astrônomo Carl sagan coloque essas mensagens juntas. Eles estão contidos em discos de cobre banhados a ouro, que são gravados como um álbum de vinil. Uma parte do disco contém informações de áudio, incluindo uma variedade de músicas, saudações faladas em 55 idiomas diferentes (incluindo alguns que são muito obscuros ou há muito extintos) e uma seleção de sons da natureza. Os discos também incluem 122 imagens, codificado como vibrações no disco com instruções para decodificação.
p Na placa de cobertura de cada disco estão vários símbolos que descrevem o método de reprodução do disco (uma caneta e um prato de montagem também estão incluídos). As instruções de decodificação da imagem são reveladas, descrevendo o sinal de "início de imagem", a proporção das imagens, e uma reprodução da primeira imagem, para que os alienígenas soubessem se acertaram. Um mapa estelar mostrando claramente a localização da Terra completa a imagem.
p Se os alienígenas se perguntarem há quanto tempo a Voyager que encontraram está viajando, eles podem examinar o pedaço de urânio-238 preso ao ônibus principal perto do registro. Examinando as razões de isótopos (assumindo que eles conheçam a meia-vida do urânio-238), eles poderiam então deduzir há quanto tempo a amostra estava no espaço. p Que música os alienígenas ouvirão quando tocarem o disco? Principalmente música tradicional de uma variedade de culturas, como os cantos dos nativos americanos, Gaita de foles escocesa e música ritual africana. É também uma espécie de coleção de “maiores sucessos” da música clássica. As canções mais contemporâneas são “Johnny B. Goode” de Chuck Berry e um número de jazz de Louis Armstrong.
As instruções de decodificação e o mapa na capa do disco de ouro Cortesia NASA / JPL-Caltech p As imagens do registro são variadas, e incluem mapas da Terra, imagens de outros planetas em nosso sistema solar, fotos de vários animais e várias imagens de humanos. Carl Sagan escreveu um livro sobre o registro, chamado de "Murmúrios da Terra". Um CD-ROM complementar foi lançado décadas depois.
p Os discos da Voyager são semelhantes a uma placa que foi colocada a bordo do Pioneer 10 e Pioneer 11, embora os criadores dos discos da Voyager tenham passado muito tempo garantindo que os alienígenas pudessem decodificá-los. Muitos cientistas da Terra não conseguiram decodificar as informações da placa Pioneer. No momento, alguns expressaram preocupações de que quaisquer alienígenas hostis que encontrassem o disco da Voyager teriam um mapa que os levaria diretamente à Terra. Contudo, as Voyagers passarão dezenas de milhares de anos no espaço interestelar antes de chegarem perto de outra estrela, então o assunto não é realmente uma preocupação imediata. Se os discos forem encontrados, pode ser tão distante no futuro que os humanos não existam mais.
p Para artigos mais interessantes sobre a exploração espacial, tente a próxima página.
V'Ger Em "Star Trek:The Motion Picture" (o primeiro filme de Star Trek), grande parte da trama girava em torno de uma estranha forma de vida eletrônica conhecida como V’Ger. No final do filme, é revelado que V’Ger é uma das sondas espaciais Voyager (Voyager 6, que nunca existiu no mundo real) que ganhou senciência por conta própria ou recebeu senciência de uma raça alienígena. Quer erradicar toda a humanidade, mas, em vez disso, evolui para outra forma de vida.
p Dentro do universo fictício de Star Trek, há alguma disputa quanto ao lugar de V’Ger na história de Trek. Alguns sugerem que V’Ger criou o Borg, um resfriado, raça alienígena lógica que se tornaria os principais vilões em "Star Trek:The Next Generation". Outros pensam que o Borg encontrou V’Ger, mas que os alienígenas ciborgues existiam antes do encontro casual. consulte Mais informação
