Pierwszy z dwóch bliźniaczych pojazdów Voyager jest zasilany przez radioizotopowy generator termoelektryczny. Ma w nim jeszcze wystarczająco dużo plutonu-238, by przesyłać dane na Ziemię przez kilka lat.
Po https://www.focus.pl/artykul/to-oficjalne-voyager-2-opuscil-nasz-uklad-sloneczny-i-plynie-w-przestrzeni-miedzygwiezdnej – sonda przesyła informacje na temat otaczającej ją międzygwiezdnej chmury złożonej głównie z wodoru (pozostanie w niej przez najbliższy 1000 lat).
Sonda sprawdza warunki w przestrzeni międzygwiezdnej
44-letnie podzespoły nie potrafią „zobaczyć” tyle, co współcześnie dostępna elektronika badawcza. Mimo to Voyager 1 może m.in. mierzyć gęstość otaczającej go plazmy, czyli tzw. ośrodka międzygwiezdnego. Znajomość jego rzeczywistej gęstości i składu jest kluczowa dla przygotowywania przyszłych podróży poza Układ Słoneczny.
Jeżeli programy w rodzaju Breakthrough Starshot dojdą do skutku, mikroskopijne sondy będą mknęły do najbliższego układu gwiezdnego z olbrzymimi prędkościami. Dla nich nawet drobiny pyłu mogą okazać się zgubne. Dlatego tak ważne, by wystrzelone w 1977 i 1979 roku sondy Voyager sprawdziły, jakie warunki panują poza Układem Słonecznym.
W przestrzeni międzygwiezdnej słychać deszcz i grzmoty
Według publikacji naukowców z Uniwersytetu Cornella w czasopiśmie „Nature Astronomy”, instrumenty Voyager 1 nagrały stały szum fal plazmy, przetwarzając ich sygnał na dźwięk. – To bardzo słaby i monotonny dźwięk, głównie z powodu wąskiego pasma fal na których jest odbierany. Ale to szum międzygwiezdnego gazu – tłumaczy Stella Koch Ocker, doktorantka na wydziale astronomii Uniwersytetu Cornell i autorka odkrycia.
Jak wyjaśnia, nowe informacje pozwalają lepiej zrozumieć, jak wygląda interakcja pomiędzy międzygwiezdnym ośrodkiem a wiatrem słonecznym. Uczeni dowiadują się też, jak kształtowana jest przez środowisko międzygwiezdne owa ochronna bańka układu słonecznego, czyli heliosfera.
– Ośrodek międzygwiezdny brzmi jak cichy, delikatny deszczyk. Gdy następuje wybuch na Słońcu, przypomina to grzmot pioruna przerywający wiosenną ulewę. Po chwili wszystko wraca do normy, uspokaja i cichnie – dodaje drugi autor badania, prof. James Cordes.
Sondy przekazują dane za pomocą nadajnika o mocy 22 watów
Według Ocker w chmurze gazu, w której znajduje się Voyager 1, do zmierzenia jest jeszcze sporo takiej mało efektownej aktywności. Wszystkie dodatkowe informacje pozwalają dokładniej śledzić rozmieszczenie przestrzenne plazmy.
Nasłuchiwanie wiadomości z tak daleka jest dodatkowo utrudnione niską mocą nadajników sond Voyager. Mają one 22 waty mocy, co można porównać do żarówki w lodówce. Zanim ich sygnał dotrze do 70-metrowej średnicy antena NASA, jest już bardzo słaby.
Choć energii z rozpadu plutonu starczy jeszcze na 4 lata,https://www.focus.pl/artykul/co-odnajda-voyagery-poza-ukladem-slonecznym-leca-juz-40-lat. Choć obie sondy opuściły heliosferę, nie znalazły się jeszcze poza granicą Układu Słonecznego wyznaczaną przez siłę grawitacji Słońca. Dopiero za około 300 lat Voyager 2 dotrze do wewnętrznej krawędzi Obłoku Oorta, czyli hipotetycznej granicy naszego systemu planetarnego.
Fizyk z Centrum Badań Kosmicznych wyjaśnia, jak można “usłyszeć” plazmę
Specjalnie dla „Focusa” doniesienie komentuje dr hab. Maciej Bzowski, profesor instytutu, kierownik Zespołu Fizyki Układu Słonecznego i Astrofizyki CBK PAN, szef polskich zespołów misji heliosferycznych IBEX i IMAP:
Voyager w istocie nie zarejestrował fal akustycznych w ośrodku międzygwiazdowym. Jego anteny wykryły sygnał pochodzący z bardzo słabych fal plazmowych. Jak każdy sygnał falowy, można go przenieść na głośnik i odsłuchać. Charakterystyka fal i ich częstotliwość przełoży się na rodzaj dźwięku, jaki usłyszymy: wysoki lub niski, czysty ton lub szum, świst czy huk. Albo odgłos podobny do szumu padającego deszczu, jak w przypadku fal odebranych przez Voyagera.
Voyager porusza się obecnie przez obszar materii międzygwiazdowej, która opływa heliosferę. Jest w stanie zaobserwować tylko jedną jej składową, a mianowicie plazmę. Plazma to czwarty stan skupienia materii, poza ciałami stałymi, ciekłymi i gazowymi. W tym stanie część elektronów została uwolniona z atomów i tworzy naładowany ujemnie gaz, w którym zanurzone są naładowane dodatnio jony, czyli pozbawione części (lub wszystkich) elektronów atomy.
Ośrodek międzygwiazdowy, w którym porusza się Słońce, jest częściowo zjonizowany, to znaczy stanowi mieszankę plazmy, bardzo rozrzedzonego gazu obojętnego elektrycznie (zaledwie 1 atom na 5 centymetrów sześciennych!), pyłu oraz pola magnetycznego. Inaczej mówiąc, elektrony zostały w nim uwolnione tylko z mniejszej części wszystkich atomów. Voyager jest w stanie mierzyć tylko plazmę i pole magnetyczne. Na razie daleko mu jeszcze do obszaru „czystej” materii międzygwiazdowej – tam, gdzie się znajduje, wciąż zauważalny jest wpływ Słońca i heliosfery, tak jak w wodzie przed płynącym statkiem, gdzie powstaje fala czołowa.
Dotychczas gęstość plazmy w materii międzygwiazdowej otaczającej heliosferę udało się zmierzyć metodami pośrednimi, m.in. poprzez analizę helu międzygwiazdowego, badanego w CBK PAN na podstawie obserwacji z sondy IBEX. Obecny pomiar in situ, czyli bezpośrednio wokół sondy, to ważne uzupełnienie: dzięki niemu można teraz zbadać zmiany z odległością od Słońca gęstości plazmy opływającej heliosferę i na tej podstawie lepiej zrozumieć oddziaływanie Słońca z otaczającym je ośrodkiem międzygwiazdowym. Pełne zrozumienie odkrycia Voyagera będzie stanowić przedmiot prac jego autorów przez najbliższych kilka lat.
Źródło: Nature Astronomy, CBK PAN.