¿De qué país proviene la serie de detectores "Voyager"?
Diagrama esquemático de la "Voyager 1"
El 4 de abril de 2007, la "Voyager 1" estaba a 15,18 metros del sol (es decir, 15,18×1012 metros o 15,18). Si la Voyager 1 aún puede funcionar eficazmente después de abandonar la heliosfera, los científicos tendrán la primera oportunidad de medir las condiciones reales de la materia interestelar. Según su ubicación actual, las señales enviadas por la nave espacial tardarían más de 13 horas en llegar a su centro de control, el Laboratorio de Propulsión a Chorro, una colaboración entre la NASA y el Instituto de Tecnología de California en Pasadena, California. La Voyager 1 vuela en una órbita hiperbólica y ha alcanzado la tercera velocidad cósmica. Esto significa que su órbita ya no puede guiar a la nave de regreso al sistema solar. Al igual que Pioneer 10, Pioneer 11 y su nave gemela Voyager 2, se convirtió en una nave espacial.
De hecho, el objetivo principal original de la Voyager 1 era detectar Júpiter y Saturno, sus lunas y anillos, pero ahora su misión ha cambiado a detectar la heliopausa y realizar mediciones de partículas del viento solar.
De hecho, las dos sondas Voyager están alimentadas por tres generadores termoeléctricos de radioisótopos. Actualmente, estos generadores han superado con creces su vida útil de diseño original y, en general, se cree que seguirán proporcionando suficiente energía para permitir que la nave espacial continúe comunicándose con la Tierra hasta aproximadamente 2020.
Originalmente se planeó que la Voyager 1 perteneciera al Mariner 11 en el Proyecto Mariner. Su diseño adoptó la nueva tecnología de aceleración de la gravedad de la época. Afortunadamente, la misión encontró una disposición geométrica única en la vida de 176 planetas. La nave espacial sólo necesita una pequeña cantidad de combustible para corregir el canal, y el resto del tiempo puede ser acelerada por la gravedad de cada planeta. La nave espacial puede visitar los cuatro planetas gaseosos del sistema solar: Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. Se diseñaron dos barcos hermanos, la Voyager 1 y la Voyager 2, para aprovechar esta oportunidad y se calcularon sus tiempos de lanzamiento para aprovecharla. Gracias a esta oportunidad, sólo se necesitarán 12 años para que dos naves espaciales visiten cuatro planetas en lugar de 30 años.
En octubre de 1979, la Voyager 1 fotografió Júpiter por primera vez. Porque estuvo más cerca de Júpiter el 5 de marzo del mismo año, a sólo 349.000 kilómetros del centro de Júpiter. Por lo tanto, durante el corto vuelo de 48 horas, la nave espacial pudo obtener una comprensión profunda de las lunas, los anillos, el campo magnético y el entorno de radiación de Júpiter, y tomar fotografías de alta resolución.
Después de que la sonda "Freedom Travel" utilizó con éxito la gravedad de Júpiter, la nave espacial comenzó su viaje a Saturno. La Voyager 1 pasó por Saturno en junio de 1980 y estuvo más cerca de Saturno el 11 de junio. La nave exploró la compleja estructura de los anillos de Saturno y observó la atmósfera de Titán. Debido a que se descubrió que Titán 6 tenía una atmósfera densa, los controladores del JPL finalmente decidieron permitir que la Voyager 1 se acercara a Titán 6 para investigar y luego evitar que continuara visitando los otros dos planetas. Por tanto, la misión de visitar Urano y Neptuno tuvo que ser entregada a la Voyager 2. La decisión de acercarse a Titán 6 hizo que la nave espacial experimentara fuerzas gravitacionales adicionales, lo que finalmente provocó que la nave espacial se alejara de la eclíptica, poniendo fin a la misión de explorar el planeta.
Cabe mencionar que la "Voyager 1" llevaba un disco de cobre, que contenía saludos y música variada grabada en 55 idiomas humanos, con el objetivo de expresar la respuesta de la humanidad a los "saludos" "alienígenas". El disco tiene 12 pulgadas de espesor, tiene una superficie chapada en oro y un lápiz en el interior. Estos 55 idiomas humanos incluyen el antiguo acadio mesopotámico y otros idiomas muy oscuros, así como cuatro dialectos chinos (mandarín, xiamenés, cantonés y wu). El saludo es: "Los hijos de la Tierra saludan". Además, los registros incluyen lo siguiente:
Kurt Waldheim, el cuarto Secretario General de las Naciones Unidas.
Saludos del entonces Secretario General de las Naciones Unidas, Kurt Waldheim.
El saludo del presidente Carter en ese momento fue: "Este es un regalo de un mundo pequeño y distante. Registra nuestras voces, nuestra ciencia, nuestras imágenes, nuestra música, nuestros pensamientos y sentimientos... Estamos tratando de vivir nuestro tiempo y el tuyo"
Carter, entonces presidente de los Estados Unidos
Además, incluye un set vocal de 90 minutos que presenta principalmente a la Tierra. Varios sonidos de la naturaleza y 27 canciones de fama mundial, incluida la Ópera china de Pekín y la antigua canción "Montañas y aguas corrientes", "La flauta mágica" de Mozart y el Shakuhachi japonés. Además, hay 115 imágenes, fotografías de planetas del sistema solar, imágenes y descripciones de los órganos reproductores humanos, etc.
El 20 de agosto de 1977, la NASA lanzó una nave espacial no tripulada "Voyager 2". Tiene básicamente el mismo diseño que su barco hermano Voyager 1.
La diferencia entre los dos es que la Voyager 2 siguió una trayectoria de vuelo lenta para poder permanecer en la eclíptica (es decir, la altitud orbital de los planetas del sistema solar) y utilizar la gravedad de Saturno para acelerar hacia Urano y Neptuno en 1981. . Debido a esto, no está tan distante de Titán como su estrella hermana, la Voyager 1. Pero se convirtió en la primera nave espacial en visitar Urano y Neptuno, y en 176 aprovechó esta oportunidad única en la vida de una disposición geométrica de planetas y visitó cuatro planetas.
La nave espacial Voyager 2
De hecho, la Voyager 2 es considerada la nave espacial más prolífica lanzada desde la Tierra. Los científicos hicieron esta valoración principalmente porque la NASA todavía puede visitar los cuatro planetas y sus lunas con potentes cámaras y un gran número de instrumentos científicos, aunque ha restringido su acceso a los gastos de Galileo y Cassini para el plan de seguimiento.
Los datos muestran que el 9 de julio de 1979, la Voyager 2 estaba más cerca de Júpiter, pasando a 570.000 kilómetros de la cima de las nubes de Júpiter. Durante esta visita, descubrí inesperadamente varios anillos alrededor de Júpiter y tomé algunas fotografías de Io 1, que muestran su actividad volcánica.
Sabemos que Júpiter es el planeta más grande del sistema solar. Está compuesto principalmente por hidrógeno y helio y una pequeña cantidad de metano, amoníaco, vapor de agua y otros compuestos. Tiene un núcleo compuesto por silicato. rocas y hierro en el centro. Las coloridas nubes de Júpiter muestran el clima impredecible en la atmósfera de Júpiter. El período orbital de Júpiter es de 11,8 años y su período de rotación es de 9 horas y 55 minutos.
Aunque los astrónomos han estado estudiando el planeta a través de telescopios durante siglos, el descubrimiento de la Voyager 2 todavía sorprendió a los científicos. Por ejemplo, se descubrió que la famosa tormenta de la Gran Mancha Roja en la atmósfera de Júpiter era un complejo sistema de tormentas que giraba en sentido antihorario. Al mismo tiempo, también se observaron algunas pequeñas tormentas y remolinos.
Otra cosa que sorprendió a los científicos fue el descubrimiento de un volcán activo en Ío 1. Esto se debe a que los científicos han descubierto, por primera vez, actividad volcánica activa en otras estrellas del sistema solar. Esta vez, la Voyager 2 observó nueve erupciones en Io 1 y confirmó otras durante las visitas de las dos naves espaciales Voyager. Según datos relevantes, el humo producido por la erupción volcánica fue proyectado hacia el cielo a más de 300 kilómetros (190 millas) de la superficie de Io 1. Las erupciones volcánicas expulsan material a velocidades de hasta 1 km/s. Los científicos creen que la energía de las erupciones volcánicas en Ío 1 puede provenir de la fuerza de marea entre éste y Júpiter, Europa y Ganímedes. Debido a que estos tres satélites están todos encerrados en la órbita de resonancia de Laplace, es decir, Europa 1 gira dos veces y Europa 2 gira una vez, cuando Europa gira dos veces, Ganímedes girará nuevamente; De hecho, mientras que Io 1 siempre mira a Júpiter, Europa y Ganímedes hacen que se tambalee ligeramente. Esta fuerza de balanceo es tan fuerte que Io 1 se dobla a 100 metros (330 pies), pero está a sólo 1 metro (3 pies) en relación con la Tierra. Resulta que la actividad volcánica en Io 1 también afecta a todo el sistema de Júpiter, incluida su magnetosfera. Los volcanes de Io 1 aparentemente arrojaron ácido sulfúrico, oxígeno y sodio, y la superficie del satélite también estaba salpicada de partículas de alta energía. Estas salpicaduras llegan incluso a los límites de la magnetosfera de Io 1, a millones de kilómetros de su superficie.
En cuanto a Europa, en las fotografías de baja resolución de la Voyager 1, podemos ver que su superficie tiene texturas entrecruzadas. Al principio, los científicos pensaron que las texturas eran grietas causadas por el movimiento de la corteza terrestre o la actividad tectónica. Sin embargo, la Voyager 2 proporcionó posteriormente fotografías de alta resolución que molestaron a los científicos porque esas características carecían de contornos topográficos. Un científico lo describió una vez de esta manera: "Esas características son como trazos gruesos". Entonces, ¿cuál es la razón de tales líneas? Los científicos creen que puede deberse a que Europa también se ve afectada por la fuerza de las mareas, que genera fricción y calor en su interior. Por ejemplo, Europa 1 es inferior al 10%. Generalmente se piensa que Europa tiene una delgada capa helada (menos de 30 kilómetros o 18 millas) y un océano de unos 50 kilómetros (30 millas) de profundidad.
Podemos saber que Ganímedes es el satélite natural más grande del sistema solar, con un diámetro de 5276 kilómetros (3280 millas). El viaje de la Voyager 2 también confirmó que hay dos accidentes geográficos obvios en Ganímedes: muchos hoyos y muchos surcos profundos. Los científicos creen que la capa de hielo de Ganímedes está siendo presionada por la actividad tectónica en la corteza.
Relativamente hablando, los antiguos cráteres que quedaron en la corteza de Calisto muestran muchos rastros de impactos de meteoritos. Basándose en el análisis de los datos, los científicos señalaron que el cráter más grande de Calisto aparentemente se llenó con el tiempo debido al movimiento del hielo en la corteza, ya que la cuenca llena de huellas de impacto dejó pocas características evidentes del terreno.
Además, la "Voyager 2" también descubrió que Júpiter tiene un anillo de polvo tenue. Según los cálculos de los científicos, el borde exterior del anillo está a 129.000 kilómetros (80.000 millas) del centro de Júpiter, mientras que el borde interior está a 30.000 kilómetros (18.000 millas) del centro de Júpiter. Al mismo tiempo, el viaje también descubrió dos pequeñas lunas, Io 15 e Io 16, justo fuera de los anillos de Júpiter. La tercera luna recién descubierta, Io 14, se encuentra entre Io 5 e Io 1.
Se descubrió que los anillos y las lunas de Júpiter se encuentran en su denso campo magnético, que está lleno de cinturones de radiación de iones y electrones.
Estas partículas y campos magnéticos forman la magnetosfera de Júpiter, que se extiende de 3 a 7 millones de kilómetros hacia el sol y al menos hasta la órbita de Saturno, que es de 750 millones de kilómetros (460 millones de millas). Debido a que la magnetosfera sigue la rotación de Júpiter, elimina 1 tonelada de material por segundo a medida que recorre Ío. El material forma una nube de iones en forma de anillo visible sólo con luz ultravioleta, que se mueve hacia afuera, haciendo que la magnetosfera de Júpiter sea dos veces más grande de lo normal. Algunos iones de oxígeno y ácido sulfúrico de alta energía caerán en este campo magnético y luego entrarán en la atmósfera de Júpiter, formando auroras.
El 25 de agosto de 1981, la Voyager 2 realizó su máxima aproximación a Saturno. Cuando la nave espacial está detrás de Saturno (en relación con la Tierra), utiliza un radar para detectar la atmósfera superior del planeta y medir la temperatura y la densidad. La Voyager 2 descubrió que la temperatura en la capa superior (a una presión de aire equivalente a 700 Pascales) era de 70 Kelvin (-203°C), mientras que la temperatura medida en la capa inferior (a una presión de aire equivalente a 12.000 Pascales) era de 143 Kelvin (-130°C).
Tras pasar Saturno, la plataforma de rodaje de la nave se atascó, provocando variables en la misión a Urano y Neptuno. Afortunadamente, los equipos en tierra finalmente resolvieron el problema. Finalmente, la nave recibió instrucciones de continuar hacia Urano.
Los datos muestran que la Voyager 2 estuvo más cerca de Urano el 24 de octubre de 1986 65438, y luego descubrió 10 satélites naturales previamente desconocidos. Además, la nave espacial también exploró la atmósfera original y única de Urano y observó su sistema de anillos planetarios.
Sabemos que Urano es el tercer planeta más grande del sistema solar. Gira alrededor del sol a una distancia de unos 2.800 millones de kilómetros. Su período de revolución es de 84 años y su período de rotación es de 17 horas y 14 minutos. Curiosamente, la rotación de Urano es algo única, principalmente porque en realidad gira en su órbita. Se cree que esta posición inusual se debe a una colisión con una estrella del tamaño de un planeta en las primeras etapas de la formación del sistema solar. Dada su extraña posición, donde sus polos recibirán 42 años de día o de noche cada uno, los científicos no saben qué encontrarán en Urano.
Además, se descubrió que los cinturones de radiación de Urano eran tan densos como los de Saturno. La intensidad de la radiación de los cinturones de radiación atenuaría rápidamente la luz (en un plazo de 100.000 años) de cualquier metano atrapado en la Luna o en el hielo dentro del anillo. Esto explica por qué la mayoría de las lunas y anillos de Urano son predominantemente grises.
La Voyager 2 también detectó niebla de alto nivel en el polo donde brilla el sol y descubrió que estas nieblas ayudan a difundir grandes cantidades de luz ultravioleta. Los científicos llaman a este fenómeno "resplandor solar" y su temperatura promedio es de 60 K (-350 F). Sorprendentemente, las temperaturas de las cimas de las nubes son casi las mismas en todo el planeta, incluso en los polos brillantes y oscuros.
El 25 de agosto de 1989, la Voyager 2 se acercó a Neptuno. Dado que este era el último planeta que la Voyager 2 podía visitar, los científicos decidieron ajustar su rumbo para acercarlo a Tritón 1, ignorando así su trayectoria de vuelo, del mismo modo que la Voyager 1 ignoró su trayectoria de vuelo después de visitar Saturno. Lo mismo ocurre con la investigación alrededor de Titán 6. .
Esta vez, la Voyager 2 descubrió accidentalmente la Gran Mancha Oscura de Neptuno, pero cuando el Telescopio Espacial Hubble la observó nuevamente en 1994, la mancha oscura desapareció. Al principio se pensó que era una gran nube, pero luego se pensó que era un agujero en la nube.
Después de que la Voyager 2 visitara Neptuno, Plutón es el único planeta que no ha sido visitado por ninguna nave espacial desde la Tierra. Pero más tarde, Plutón fue degradado a planeta enano después de que la Unión Astronómica Internacional redefiniera el planeta. Por lo tanto, con el paso de la Voyager 2 en 1989, todos los planetas del sistema solar han sido visitados al menos una vez por naves espaciales creadas por el hombre.
Además, la Voyager 2 también voló hasta Tritón 1 y descubrió que Tritón 1 es de hecho el único gran satélite del sistema solar que se mueve retrógrado en la dirección de rotación del planeta, y también es el satélite más frío del planeta. cuerpo en el sistema solar, pero es más brillante, más frío y más pequeño de lo que los científicos pensaron inicialmente. La temperatura de la superficie es de -240°C y algunas zonas están cubiertas de agua, hielo y nieve, y nieva a menudo. Hay tres montañas de hielo y fuego arriba, y se han expulsado partículas de hielo de nitrógeno o metano congelado, que a veces alcanzan una altura de 32 kilómetros. Después del análisis, los científicos señalaron que es probable que haya océanos de nitrógeno líquido, lagos glaciares, fallas, montañas, cañones y glaciares en Tritón 1. Esto sugiere que pueden haber ocurrido terremotos similares en Tritón 1. Tritón 1 tiene una atmósfera delgada hecha de nitrógeno y sus casquetes polares están hechos de nitrógeno congelado, formando un mundo blanco deslumbrante.
El 5 de septiembre de 2006, la Voyager 2 estaba a unas 80,5 unidades astronómicas (unos 12 metros) del sol, penetró en el cuerpo celeste discreto de la eclíptica y avanzó a un ritmo de 3,3 unidades astronómicas por año. Eso es el doble de la distancia entre el Sol y Plutón, y el perihelio de Viced está muy lejos, pero todavía no está más allá de la órbita más lejana de Eris.
Los científicos finalmente señalaron que la Voyager 2 seguirá transmitiendo señales hasta 2020.