Voyager 1 w przestrzeni międzygwiezdnej

[KopalniaWiedzy.pl 357]

NASA potwierdziła, że sonda Voyager 1 opuściła Układ Słoneczny. To pierwszy stworzony przez człowieka obiekt, który znalazł się w przestrzeni międzygwiezdnej. Po 36 lata podróży Voyager 1 znalazł się w odległości około 19 miliardów kilometrów od Słońca.

Nowe dane wskazują, że od około roku Voyager 1 leci przez zjonizowany gaz (plazmę). Uczeni doszli do wniosku, że oznacza to, iż sonda znalazła się w regionie zaraz za Układem Słonecznym. To obszar przejściowy, w którym pewne oddziaływania Słońca nadal są odczuwane.

Teraz dzięki nowym danym sądzimy, że ludzkość dokonała historycznego skoku w przestrzeń międzygwiezdną. Zespół naukowy odpowiedzialny za misję Voyagera potrzebował czasu, by przeanalizować i zrozumieć te dane. Teraz możemy odpowiedzieć na nurtujące nas od dawna pytanie: czy już tam jesteśmy? Tak, jesteśmy - mówi Ed Stone z California Institute of Technology (Caltech), jeden z naukowców pracujących przy Voyagerze.

Voyager już w 2004 roku wykrył rosnące oddziaływanie ciśnienia z przestrzeni międzygwiezdnej. Jako, że Voyager nie posiada działającego czujnika plazmy, naukowcy musieli opracować inny sposób, by wykryć jej obecność. Potrzebnych danych dostarczył koronalny wyrzut masy, który miał miejsce w marcu 2012 roku. W kwietniu 2013 roku wiatr słoneczny i pole magnetyczne wywołane tym wydarzeniem spowodowały, że plazma wokół Voyagera zaczęła wibrować. Instrumenty sondy wykryły wibracje 9 kwietnia 2013 roku.

Charakterystyka tych wibracji pozwoliła stwierdzić, że plazma otaczająca Voyagera jest 40-krotnie gęstsza niż w zewnętrznych warstwach heliosfery. Taka gęstość plazmy jest przewidywana dla przestrzeni międzygwiezdnej. Gdy uczeni porównali najnowsze dane z tymi, jakie Voyager przysłał wcześniej, stwierdzili, że po raz pierwszy Voyager znalazł się w przestrzeni międzygwiezdnej w sierpniu 2012 roku. Naukowcy doszli do wniosku, że pierwszym sygnałem o wejściu sondy w przestrzeń międzygwiezdną była odnotowana przez Voyagera gwałtowna zmiana gęstości cząstek, którą pojazd zanotował 25 sierpnia 2012 roku.

[haihaharir 0]

czyż to nie jest dziwne że pierwszy voyager jeszcze działa a następnym pokoleniom pojazdów/satelitów zdażają się bardzo częste awarie?

[Sentim 0]

Bo teraz wszystko jest Made in Chine

[Ford Prefect 0]

dla mnie to szok ze z tak wielkiej odleglosci tak stara sonda jest w ogole w stanie wysylac informacje na ziemie... ze w ogole jeszcze trafia w ziemie;)

[pogo 102]

Sygnał nie jest nadawany laserowo. Pewnie ma taki rozrzut, ze ten sam sygnał moglibyśmy jednocześnie odbierać na Marsie i to bez względu na to gdzie by się znajdował względem Ziemi (byle nie po przeciwnej stronie Słońca niż Voyager). Większym wyzwaniem wydaje się wysłanie sygnału z Ziemi do Voyagera.

Współczesne sondy i satelity zawierają dużo więcej przyrządów pomiarowych, więc jest więcej rzeczy, które mogą się zepsuć. Poza tym psują się głównie te, które są blisko nas, bo tu więcej się dzieje i łatwiej o coś co je uszkodzi. Voyagerom udało się bezpiecznie opuścić niebezpieczne obszary i teraz praktycznie nic co znamy im nie zagraża.

Kolejna sprawa: Ile Sond i satelitów wysłaliśmy w tamtym czasie w przestrzeń a ile z nich jeszcze działa?

[dexx 40]

Trzeba pamietać, że w latach 70 XX wieku technologia transmisji radiowej była na całkiem innym poziomie. Musiał bym spawdzić, ale podejrzewam, że obecnie stosowane systemy łaczności są kilka rzędów wielkości bardziej czułe(najszybciej można to sprawdzić w publikacjach dotyczących SETI, gdzie oni podają jak rosną ich możliwości)

Wg mnie na sukces tej misji największy wpływ mają trzy radioizotopowe generatory termoelektryczne z plutonem 238, który ma czas rozpadu 87,7 lat czyli ich sprawność spada o 0,787% na rok (http://pl.wikipedia.org/wiki/Radioizotopowy_generator_termoelektryczny).

Natomiast należy się inżynierom wielki szacunek, że udało im się zaprojektować i wykonąć tak trwały sprzęt.

[dexx 40]

Sygnał nie jest nadawany laserowo. Pewnie ma taki rozrzut, ze ten sam sygnał moglibyśmy jednocześnie odbierać na Marsie i to bez względu na to gdzie by się znajdował względem Ziemi (byle nie po przeciwnej stronie Słońca niż Voyager).

 

Tak prosto to nie ma, antena Voyagera jest kierunkowa a kąty są bardzo małe (z wikipedi: "Łączność z sondami utrzymywana jest głównie za pośrednictwem anteny o wysokim zysku (High-Gain Antenna, HGA) o średnicy 3,66 m. Kąt połowy mocy HGA dla pasma X wynosi 0,5°, a dla pasma S 2,3°"). Tylko tak jak pisałem wyżej obecnie nawet jeśli 10% mocy tej anteny będzie skierowana na ziemię i tak bedziemy mogli odebrać sygnał.

[cent 2]

Oglądałem kiedyś konferencję zespołu Voyagerów - można znaleźć na YT i wiele ciekawostek się dowiedzieć.

Jeśli chodzi o komunikację obecnie sygnał nadawany jest z Voyagera z mocą ok 23 Wat. Gdy dociera do ziemi odbiera go jedna z 2 anten systemu Deep Space Netowrk - jego moc wynosi (tu proszę o lepsze tłumaczenie "billion-billionth") miliardową część wata, zaś szybkość transmisji wynosi ok. 160 bps.

 

Co do samego Voyagera - tak jak pisał pogo. Jest to konstrukcja skrajnie prosta, z prostym (jak na dzisiejsze czasy) komputerem. Złożoność wykonywanych operacji przez satelitę eliminuje problemy "operacyjne". Zaś prostota budowy ogranicza problemy mechaniczne. Co nie znaczy, że się nie zdarzały (chociażby z anteną). Nie mniej - sukces Voyagera pokazuje jak trwała może być dobrze zaprojektowana sonda oraz jak oszczędnie można eksplorować kosmos. Obecnie koszt misji obydwu satelit Voyager, po 36 latach to niecały 1 mld $. Wliczając w to wszystko, włącznie ze wspomnianym, nuklearnym źródłem zasilania.

 

Swoją drogą obsługa techniczna ma bardzo ciekawą robotę. Przychodzą do pracy, przygotowują zestaw instrukcji dla sondy, wysyłają i do domu. Po 17 godzinach sygnał dociera, po kolejnych 17 dociera odpowiedź. Niech teraz ktoś jeszcze narzeka na lagi na łączu ;P

[rs1958 6]

(...) Kąt połowy mocy HGA dla pasma X wynosi 0,5°, a dla pasma S 2,3°").(...)

0,5° z odległości 19 mld km daje około 150 mln km, czyli coś w okolicy promienia orbity Ziemi. Czyli Marsjanie też mogą posłuchać Voyagera :-).

[dexx 40]

0,5° z odległości 19 mld km daje około 150 mln km, czyli coś w okolicy promienia orbity Ziemi. Czyli Marsjanie też mogą posłuchać Voyagera :-).

 

Faktycznie nie przeliczałem, że do marsa dociera też sygnał dobrej jakości. Mieszkańcy gwiazdozbioru węża też mogą sobie posłuchać mimo, że antena obrócona jest w przeciwną stronę, ważne jest tylko czym się nasłuchuje i czy potrafi się wyfiltrować szumy.

Jak już napisał POGO wyżej wiekszym wyzwaniem jest wysłanie czegoś do sondy tak, żeby była w stanie odebrać sygnał o odpowiedniej mocy.

[Grzegorz Kraszewski 8]

Jak już napisał POGO wyżej wiekszym wyzwaniem jest wysłanie czegoś do sondy tak, żeby była w stanie odebrać sygnał o odpowiedniej mocy.

Na Ziemi masz anteny o średnicach rzędu 100 metrów, potężne megawatowe nadajniki i gigawaty mocy zasilania do dyspozycji... Do tego nowoczesne komputery do "celowania" anteną.

[dexx 40]

Na Ziemi masz anteny o średnicach rzędu 100 metrów, potężne megawatowe nadajniki i gigawaty mocy zasilania do dyspozycji... Do tego nowoczesne komputery do "celowania" anteną.

 

No i dodatkowo nowiutki sprzęt z technologią XXI wieku, a w sondzie nie dość, że przestarzała technologia o dużo niższej czułości niż w obecnie stosowanym sprzęcie, to dodatkowo pracuje od ponad 30 lat. Przy kiepskich kątach ustawienia anteny pewnie tłumienie jest tak duże, że nawet bardzo silne sygnały będą na poziomi szumów. Na ziemi możemy sobie dopasowywać filtry i algorytmy przetwarzania sygnalu a w sondzie już nie. Dlatego uważam, że wiekszym wyzwaniem jest wysłanie danych do sondy.

[mjmartino 1]

Wiecie czemu Voyager 1 jeszcze działa bo w latach 70 nie stosowano na duża skalę celowego postarzania produktu