L'appareil est allé au-delà du système solaire pour la première fois. Où s’arrête le système solaire ? Tout d’abord, vous devez généralement savoir ce dont vous avez besoin pour quitter définitivement le système solaire.
Partir système solaire et il est très difficile de voler vers les étoiles. Premièrement, après avoir dépensé beaucoup de carburant, vous devez voler au-dessus de la Terre dans l'espace. Dans ce cas, votre vitesse par rapport à la Terre peut s'avérer nulle, mais si vous décollez à l'heure et dans la bonne direction, alors par rapport au Soleil vous volerez avec la Terre, avec sa vitesse orbitale par rapport au Soleil 30 km/s.
En allumant le moteur supplémentaire à temps et en augmentant la vitesse de 17 km/s supplémentaires par rapport à la Terre, par rapport au Soleil, vous obtiendrez une vitesse de 30 + 17 = 47 km/s, appelée la troisième vitesse cosmique. Il suffit de quitter définitivement le système solaire. Mais le carburant nécessaire à une rafale de 17 km/s est coûteux à mettre en orbite, et aucun vaisseau spatial n'a encore atteint sa vitesse de fuite ni quitté le système solaire de cette manière. Le véhicule le plus rapide, New Horizons, s'est envolé vers Pluton, en allumant un moteur supplémentaire en orbite terrestre, mais a atteint une vitesse de seulement 16,3 km/s.
Un moyen moins coûteux de quitter le système solaire consiste à accélérer au détriment des planètes, en s'approchant d'elles, en les utilisant comme remorqueurs et en augmentant progressivement la vitesse autour de chacune d'elles. Pour cela, vous en avez besoin d'un certain. la configuration des planètes est en spirale - de sorte que, lorsque nous nous séparons de la planète suivante, nous volons vers la suivante. En raison de la lenteur d’Uranus et de Neptune les plus éloignés, une telle configuration se produit rarement, environ une fois tous les 170 ans. Dernière fois Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune se sont alignés en spirale dans les années 1970. Des scientifiques américains ont profité de cette disposition des planètes et ont envoyé des engins spatiaux au-delà du système solaire : Pioneer 10 (lancé le 3 mars 1972), Pioneer 11 (lancé le 6 avril 1973), Voyager 2" (Voyager 2, lancé le 20 août 1973). 1977) et Voyager 1 (Voyager 1, lancé le 5 septembre 1977).
Début 2015, les quatre appareils s'étaient éloignés du Soleil vers la frontière du système solaire. Pioneer 10 a une vitesse de 12 km/s par rapport au Soleil et se situe à une distance d'environ 113 UA de celui-ci. e. (unités astronomiques, la distance moyenne du Soleil à la Terre), soit environ 17 milliards de km. Pioneer 11 - à une vitesse de 11,4 km/s à une distance de 92 UA, soit 13,8 milliards de km. Voyageur 1- à une vitesse d'environ 17 km/s à une distance de 130,3 UA, soit 19,5 milliards de km (c'est l'objet créé par l'homme le plus éloigné de la Terre et du Soleil). Voyageur 2- à une vitesse de 15 km/s à une distance de 107 a. e„soit 16 milliards de km. Mais ces appareils sont encore très loin de voler vers les étoiles : l'étoile voisine Proxima Centauri est 2 000 fois plus éloignée de la sonde Voyager 1. Et n'oubliez pas que les étoiles sont petites et que les distances qui les séparent sont grandes. Par conséquent, il est peu probable que tous les appareils qui ne sont pas lancés spécifiquement vers des étoiles spécifiques (et il n'y en a pas encore) volent à proximité des étoiles. Bien sûr, selon les normes cosmiques, des « approches » peuvent être envisagées : le survol de Pioneer 10 2 millions d'années dans le futur à une distance de plusieurs années-lumière de l'étoile Aldebaran, Voyager 1 - 40 mille ans dans le futur à une distance de à deux années-lumière des étoiles AC+79 3888 dans la constellation Giraffe et Voyager 2 - 40 mille ans dans le futur à une distance de deux années-lumière de l'étoile Ross 248.
Il est important de savoir :
Troisième vitesse de fuite- la vitesse minimale qu'il faut donner à un objet proche de la Terre pour qu'il quitte le système solaire. Égal à 17 km/s par rapport à la Terre et 47 km/s par rapport au Soleil.
vent ensoleillé- le flux de protons énergétiques, d'électrons et d'autres particules du Soleil vers l'espace.
Héliosphère- une région de l'espace proche du Soleil où le vent solaire, se déplaçant à une vitesse d'environ 300 km/s, est la composante la plus énergétique de l'environnement spatial.
Tout ce que nous savons sur l'espace au-delà du système solaire, nous l'apprenons en analysant le rayonnement (lumière) et la gravité des objets spatiaux. Dans ce cas, de nombreuses hypothèses doivent être faites. Par exemple, nous déterminons la masse d’un trou noir en supposant la masse des étoiles qui tournent autour de lui. Nous supposons leurs masses, considérant que ces étoiles sont similaires au Soleil.
« Pionniers » et « Voyageurs » sont les seules expériences jusqu'à présent sans aucune hypothèse que nous avons organisées aux limites (et à l'avenir, au-delà) du système solaire. L’expérimentation directe est une tout autre affaire ! Nous connaissons les masses de ces appareils - nous les avons fabriqués, nous calculons donc avec précision la masse de tout objet affectant les appareils. Vous direz : « De telles choses n’existent pas, les appareils volent dans le vide interplanétaire et interstellaire. » Mais il s'est avéré qu'il ne s'agit pas de vide : même les grains de poussière qui frappent les appareils modifient considérablement leur trajectoire. Il y a toujours beaucoup de mysticisme dans les expériences uniques, et l'histoire des Pionniers et des Voyageurs en est pleine.
Première chose étrange : le 15 août 1977, quelques jours avant le lancement des appareils les plus éloignés, le signal radio le plus mystérieux « Wow ! Peut-être qu'avec son aide, les extraterrestres se sont informés d'un événement important : la sortie imminente des personnes au-delà du système solaire ?
Quels succès Voyager et Pioneer ont-ils obtenus sur leur chemin vers les confins du système solaire ?
En route vers les confins du système solaire, Pioneer 10 a exploré les astéroïdes et est devenu le premier véhicule à voler près de Jupiter. Et cela a immédiatement intrigué les scientifiques : l'énergie émise par Jupiter dans l'espace s'est avérée 2,5 fois supérieure à l'énergie reçue par Jupiter du Soleil. Et les plus gros satellites de Jupiter se sont avérés constitués non pas de roches, mais principalement de glace. Après 2003, le contact avec Pioneer 10 a été perdu. Pioneer 11 a également exploré Jupiter et est devenu plus tard le premier vaisseau spatial à explorer Saturne. En 1995, le contact avec Pioneer 11 est perdu.
Dispositifs " Voyageur« Ils travaillent toujours et rendent compte aux scientifiques de l’état de l’espace qui les entoure. Après 37 ans de vol ! Cela peut aussi être considéré comme mystique, puisque personne ne s'attendait à ce que cela fonctionne aussi longtemps : ils ont même dû reprogrammer le compteur horaire à l'intérieur des ordinateurs de bord du Voyager - il n'a pas été conçu pour des dates postérieures à 2007. À l'intérieur des appareils, l'énergie est générée par des générateurs de radio-isotopes qui utilisent la réaction nucléaire de désintégration du plutonium 238, comme dans les centrales nucléaires. Cette énergie devrait suffire pour encore dix années.
L'équipement principal s'est avéré plus fiable que prévu par les créateurs. Le principal problème est la disparition des signaux de communication radio avec le retrait des appareils. Désormais, le signal des appareils vers la Terre voyage (à la vitesse de la lumière) pendant plus de 16 heures ! Mais les antennes de communication dans l’espace lointain, des « paraboles » géantes presque de la taille d’un terrain de football, parviennent à capter les signaux du Voyager. La puissance de l'émetteur du Voyager est de 28 watts, soit environ 100 fois plus puissante qu'un téléphone portable. Et la puissance du signal diminue proportionnellement au carré de la distance. Il est facile de calculer qu’entendre le signal du Voyager, c’est comme entendre un téléphone portable provenant de Saturne (sans aucune station cellulaire !).
En route vers les confins du système solaire, les Voyagers ont survolé Jupiter et Saturne et ont obtenu des images détaillées de leurs lunes. Voyageur 2 De plus, il a survolé Uranus et Neptune, devenant ainsi le premier et le seul véhicule à visiter ces planètes. Les Voyageurs ont confirmé les mystères découverts par les Pionniers : de nombreuses lunes de Jupiter et de Saturne se sont révélées non seulement glacées, mais contenant aussi apparemment des étendues d'eau sous la glace.
Limite du système solaire
Les limites du système solaire peuvent être définies de différentes manières. La limite gravitationnelle passe là où la gravité du Soleil est équilibrée par celle de la Galaxie, à une distance d'environ 0,5 parsec, soit 100 000 UA. du soleil. Mais les changements commencent bien plus près. Nous savons avec certitude qu'il n'y a pas plus loin que Neptune planètes majeures, mais il en existe de nombreuses naines, ainsi que des comètes et autres petits corps du système solaire, constitués principalement de glace. Apparemment, à une distance de 1 000 à 100 000 UA. du Soleil Le système solaire est entouré de tous côtés par un essaim de mottes de neige, des comètes - les soi-disant Nuage d'Oort. Peut-être que cela s’étend aux étoiles voisines. En général, les flocons de neige, les particules de poussière et les gaz, l'hydrogène et l'hélium, sont probablement des composants typiques du milieu interstellaire. Cela signifie qu’il n’y a pas d’espace vide entre les étoiles !
Il est important de savoir :
Frontière onde de choc - la surface limite à l'intérieur de l'héliosphère loin du Soleil, où le vent solaire ralentit fortement du fait de sa collision avec le milieu interstellaire.
Héliopause- la limite à laquelle le vent solaire est complètement inhibé par le vent stellaire galactique et les autres composants du milieu interstellaire.
Vent stellaire galactique (rayons cosmiques)- des flux de particules énergétiques (protons, électrons et autres) semblables au vent solaire, surgissant dans les étoiles et pénétrant dans notre Galaxie.
Une autre frontière est définie par le vent solaire, le flux de particules énergétiques provenant du Soleil : la région où il domine s'appelle l'héliosphère. D'autres étoiles créent également un tel vent, donc quelque part le vent solaire doit rencontrer le vent combiné des étoiles de la Galaxie - le vent stellaire galactique, ou en d'autres termes, les rayons cosmiques - volant dans le système solaire. Lors d'une collision avec le vent stellaire galactique, le vent solaire décélère et perd de l'énergie. Où cela va-t-il n’est pas tout à fait clair. Dans ce choc des vents, il doit surgir phénomènes mystérieux, avec qui dans dernières années les appareils se rencontrent juste Voyageur.
Comme les scientifiques s'y attendaient, à une certaine distance du Soleil, le vent solaire a commencé à s'atténuer - c'est ce qu'on appelle la limite de l'onde de choc, la limite de l'héliosphère. Voyageur 1 je l'ai traversé plusieurs fois, parce que... elle s'est avérée très confuse. En décembre 2010, à une distance de 17,4 milliards de kilomètres du Soleil, le vent solaire s'était complètement calmé pour Voyager 1. Au lieu de cela, un puissant souffle de vent interstellaire et galactique a été ressenti : en 2012, le nombre d'électrons entrant en collision avec l'appareil depuis l'espace interstellaire a été multiplié par 100. En conséquence, un puissant courant électrique et le champ magnétique qu’il crée sont apparus. Apparemment, Voyager 1 a atteint l'héliopause. Cependant, contrairement aux attentes, l’appareil ne détecte pas une frontière claire entre deux flux de particules en collision, mais une accumulation chaotique d’énormes bulles. Les flux de particules à leur surface créent de puissants courants électriques et champs magnétiques.
Voyager et Pioneer - messages aux extraterrestres
Tous les appareils mentionnés transportent des messages destinés aux extraterrestres. Des plaques métalliques sont fixées à bord des Pionniers, sur lesquelles sont schématiquement représentés : l'appareil lui-même ; à la même échelle - homme et femme ; deux atomes d'hydrogène comme mesure du temps et de la longueur ; Soleil et planètes (y compris Pluton) ; la trajectoire de l'appareil depuis la Terre jusqu'à Jupiter et une sorte de carte cosmique qui montre les directions depuis la Terre, 14 pulsars et le centre de la Galaxie. Les pulsars, étoiles à neutrons en rotation rapide, sont assez rares dans la Galaxie, et la fréquence de leur rayonnement est une caractéristique unique, une sorte de « passeport » de chacun d'eux. Cette fréquence est codée sur la plaque Pioneer. Par conséquent, une carte cosmique avec des pulsars montrera clairement aux extraterrestres où se trouve le système solaire dans la galaxie. De plus, au fil du temps, la fréquence du pulsar change tout naturellement, et en comparant la fréquence actuelle avec celle indiquée sur la carte, les extraterrestres pourront déterminer combien de temps s'est écoulé depuis le lancement de l'appareil Pioneer qu'ils ont trouvé.
A bord des appareils Voyageur des disques d'or dans des caisses sont installés. Les disques contiennent des sons de la Terre (vent, tonnerre, grillons, oiseaux, train, tracteur, etc.), des salutations dans différentes langues (en russe « Bonjour, je te salue »), de la musique (Bach, Chuck Berry, Mozart, Louis Armstrong, Beethoven, Stravinsky et folklore) et 122 images (sur les mathématiques, la physique, la chimie, les planètes, l'anatomie humaine, la vie humaine, etc. - liste complète peut être consulté sur le site Web de la NASA http://www.ipl.nasa.gov/spacecraft/goldenrec.html. Un appareil est inclus pour reproduire ces sons et images. Sur le boîtier des enregistrements se trouve un dessin dans lequel sont codés : deux atomes d'hydrogène pour l'échelle de temps et la longueur ; la même carte spatiale avec des pulsars et une explication sur la façon de reproduire les sons et les images.
Anomalie "Pionniers"
En 1997, quelques mois après la disparition du signal Pioneer 11, l’un des scientifiques, analysant les données, sauta de sa chaise en criant : « Nous ne sommes pas autorisés à sortir du système solaire ! Il a découvert la décélération de l'appareil après avoir traversé l'orbite de Jupiter. Le même freinage a été constaté sur Pioneer 10 et sur les vaisseaux spatiaux Ulysses et Galileo qui ont volé vers Jupiter. Seuls les Voyagers n'ont pas subi de freinage, puisqu'au moindre écart par rapport au programme de vol ils accéléraient avec leurs moteurs. Un enthousiasme particulier a surgi autour du freinage de Pioneer lorsqu'il s'est avéré qu'il était égal à la constante de Hubble multipliée par la vitesse de la lumière. Il s'avère que les appareils perdent de l'énergie (ralentissent) de la même manière que les particules de rayonnement (photons). Et version n°1 : si les photons perdent de l'énergie à cause de l'expansion de l'Univers, alors les « Pionniers » perdent de l'énergie pour la même raison. Autres explications : 2) les scientifiques n'ont pas pris en compte une source de perte d'énergie tout à fait prosaïque (alors cependant, la coïncidence avec la constante de Hubble est purement accidentelle) ou 3) l'Univers est rempli d'une substance qui enlève de l'énergie lors de son déplacement cela provient à la fois des pionniers et des photons.
Selon les normes cosmiques, le « freinage des Pionniers » est une très petite valeur : 1/1 OOO OOO OOO m/s2. Chaque jour, l'appareil parcourt 1,5 kilomètre de moins que le million de kilomètres requis ! Pour expliquer cela, les scientifiques ont passé 15 ans à essayer de prendre en compte toutes les autres pertes d'énergie et de matière, toutes les forces agissant sur les appareils. Mais la recherche de l’explication n°2 a échoué. Certes, le scientifique américain Slava Turishchev a découvert que la chaleur est dissipée par des appareils principalement éloignés du Soleil, c'est-à-dire dans l'ombre - c'est la raison immédiate du freinage des Pionniers. Une particule de rayonnement thermique (photon) a une impulsion, donc, en quittant un objet, le rayonnement crée une poussée de jet dans la direction opposée (les projets de moteurs à photons d'annihilation pour fusées interstellaires sont basés sur cela). Mais le mystère demeure : QU’EST-CE QUI fait exactement que les appareils dissipent autant de chaleur ? Et surtout, des appareils de conceptions différentes !
En analysant ce avec quoi les appareils interagissent dans un espace apparemment vide, les scientifiques ont découvert que des particules de poussière cosmique et des morceaux de glace les heurtaient souvent. Les appareils ont pu déterminer la direction et la force de ces impacts. Il s'est avéré que le système solaire est imprégné de deux types de petites particules solides : certaines volent autour du Soleil, d'autres volent vers le Soleil depuis des distances interstellaires. Ce sont ces derniers qui ralentissent les engins spatiaux. Lors de l'impact, l'énergie cinétique d'une particule de poussière devient interne, c'est-à-dire de la chaleur. Si un grain de poussière est arrêté par l’appareil (ce qui est logique), alors toute sa quantité de mouvement est transférée à l’appareil. Et son énergie se dissipe dans le sens de son arrivée, c'est-à-dire dans la direction du Soleil. Les appareils ont enregistré de nombreux impacts de particules de poussière relativement grosses - environ 10 microns. Et pour expliquer le freinage des Pionniers, il suffit qu'ils heurtent de telles particules de poussière en moyenne tous les 10 km du trajet. C’est précisément la densité de poussière dans l’espace interstellaire que les télescopes infrarouges modernes ont observée.
En général, les régions extérieures du système solaire (derrière Saturne) se sont révélées beaucoup plus poussiéreuses, couvertes de neige et gazées que les régions intérieures. Près du Soleil, des grains de poussière, des flocons de neige et des gaz s'agglutinaient autrefois pour former des planètes, des satellites et des astéroïdes. Beaucoup de choses se sont posées sur le Soleil. Mais la plupart des particules de poussière, des morceaux de glace et des atomes de gaz ont été expulsés par le Soleil vers la périphérie du système. De plus, la poussière interstellaire, générée dans les coquilles d’autres étoiles, pénètre jusqu’à la périphérie. Cela signifie qu’au-delà de Neptune et plus loin dans l’espace interstellaire et intergalactique, il devrait y avoir encore plus de particules de poussière, de banquise et de gaz. Il est fort possible que le milieu interstellaire, qui remplit uniformément l’Univers, enlève de l’énergie à la fois aux vaisseaux spatiaux et aux photons. Le rôle principal est joué ici par les gros grains de poussière et de glace (10 microns), ainsi que par les molécules d'hydrogène, qui ne se manifestent pas autrement.
Veuillez activer JavaScript pour afficher leQ Qu'est-ce que Voyager 1 a heurté aux confins du système solaire ?
Il semble que Voyager 1 ait été ralenti par les agents de la circulation galactique. Le vaisseau spatial semble avoir heurté quelque chose de dense, de nature électromagnétique, et le temps qu'il faudra pour surmonter cela n'est pas encore clair. Quoi qu’il en soit, les scientifiques ont reçu de nouvelles données scientifiques qui vont enrichir l’astrophysique et la cosmologie. Et la NASA a tout fait. Hélas, notre Roscosmos ne reverra certainement plus jamais cela.
Le vaisseau spatial Voyager 1 ne peut pas quitter le système solaire.
Il s'avère qu'à la frontière du système solaire et de l'espace lointain, il existe une sorte de coutumes. Là, les lignes de champ magnétique générées par le Soleil et présentes dans le vent solaire subissent une reconnexion avec les lignes de champ magnétique du milieu interstellaire. Cela est devenu connu grâce aux informations reçues de la sonde Voyager 1, qui jusqu'à présent ne peut pas quitter Solar système.
Actuellement vétéran de l'exploration spatiale, Le vaisseau spatial américain Voyager 1, lancé en 1977, est proche du bord même de l'héliosphère, une région de l'espace circumsolaire dans laquelle le plasma du vent solaire se déplace par rapport au Soleil à une vitesse supersonique. Comme l'expliquent les astrophysiciens, de l'extérieur, l'héliosphère est limitée par une onde de choc sans collision provenant du vent solaire en raison de son interaction avec le plasma interstellaire et le champ magnétique interstellaire. Mais, à en juger par les dernières données, le navire s'approchant de la frontière extérieure du Soleil systèmes il y a quelques années, je suis maintenant « tombé » sur une structure jusqu'alors inconnue dans cette zone, rapporte Ekho Moskvy.Les scientifiques l’appellent l’autoroute magnétique séparant l’héliosphère de l’espace interstellaire.
Selon l'un des participants au projet Voyager, Ed Stone du California Institute of Technology, "ouvrir nouveau une zone de l'héliosphère que nous ignorions.""Nous (c'est-à-dire le vaisseau spatial) sommes toujours là, très probablement. Mais le champ magnétique de l'héliosphère est lié à l'environnement externe (par rapport au système solaire) dans le sens où il ressemble à autoroute, le long duquel les particules du vent solaire se précipitent », explique le scientifique.
Voyager 1 est entré nouvelle zone en août de cette année, lorsqu'il a soudainement commencé à enregistrer une baisse du nombre de particules de vent solaire à faible vitesse dans son environnement et en même temps une forte augmentation du nombre de particules de rayons cosmiques de haute énergie.
"C'était comme si quelqu'un avait ouvert les vannes et que l'eau affluait", explique Tom Krimigis du laboratoire de physique appliquée de l'université Johns Hopkins. Poursuivant l'analogie, il note que certains « rameurs » se déplacent avec le courant à une vitesse proche de la vitesse de la lumière.
Malgré l'afflux soudain de particules de rayons cosmiques, l'appareil est toujours dans le système solaire, en témoignent les données de son magnétomètre, qui n'a pas encore enregistré les changements de direction du champ magnétique attendu lors du franchissement de la frontière avec le milieu interstellaire.
Actuellement Voyager 1 est situé à 18,3 milliards de kilomètres du Soleil, soit plus loin que tout objet fabriqué par l'homme dans l'Univers. Le signal radio envoyé à l'appareil depuis la Terre et renvoyé prend 34 heures. Personne ne sait combien de temps il faudra à Voyager 1 pour surmonter l'héliopause, la limite extérieure du vent solaire, et pénétrer dans le milieu interstellaire.
Détecteur de particules chargées à faible énergie : Il comprend un moteur pas à pas qui permet au détecteur de tourner à 360°. Il a été testé sur 500 000 pas (afin de pouvoir atteindre Saturne), et maintenant il a parcouru plus de 6 millions de pas.
Peu de gens savent que la mission entière aurait pu se terminer par un énorme fiasco, même au cours du premier mois. Lors du lancement de Voyager 2, les 4 premiers étages ont parfaitement fonctionné : le lanceur a fonctionné pendant 468 secondes comme prévu, et le Centaure, qui s'est allumé 4 secondes après s'en être séparé, après avoir travaillé pendant les 101 secondes requises, a transféré l'appareil vers une orbite de stationnement. Après 43 minutes, il s'est rallumé et après avoir travaillé pendant 339 secondes, il a transféré l'étage supérieur à propergol solide du Star-37E avec Voyager 2 sur la trajectoire de départ. Ensuite, l’ordinateur de bord de Voyager 2 est entré en service, allumant l’étage supérieur qui, après 89 secondes de travail, a mis l’appareil sur une trajectoire pour rencontrer Jupiter.
Mais la séparation de Voyager-2 et Star-37E, avec l'ouverture ultérieure des tiges de l'appareil, ne s'est pas déroulée aussi bien que nous le souhaiterions : immédiatement après ces manipulations, l'appareil a commencé à tourner, et 16 secondes après la séparation, le L'AACS principal a complètement refusé de fonctionner (puisque les deux CCS transmis en même temps, il reçoit une commande pour préparer les moteurs de contrôle d'attitude). Cela a finalement sauvé l'appareil, car le deuxième AACS ne disposait pas d'informations provenant des gyroscopes et a recommencé l'orientation à partir de zéro. L'orientation a finalement été réalisée, mais elle a duré 3,5 heures, et les problèmes ne se sont pas arrêtés là : les données des instruments ont indiqué qu'une des tiges n'était pas complètement ouverte. Il a été décidé de pousser la tige pour qu'elle se bloque, en utilisant à cet effet la rotation de l'appareil par les propulseurs d'attitude, ainsi que le déclenchement du couvercle du spectromètre IRIS, mais l'ordinateur Voyager 2 a annulé cette commande, considérant c'est dangereux. Au 1er septembre, il était encore possible d'établir que la tige était bien en place et d'effectuer ensuite des contrôles de lancement, de sorte que l'équipe Voyager disposait de plusieurs jours de répit entre le passage de Voyager 2 en hibernation et le lancement de Voyager 1.
Au lancement de Voyager 1, au contraire, la séparation et le fonctionnement des étages supérieurs étaient impeccables, mais une fuite de comburant sur le deuxième étage de Titan IIIE a entraîné son arrêt plus tôt que prévu, et le lanceur n'a pas tenu ses promesses. jusqu'à 165,8 m/s pour le Centaure. L'ordinateur de l'étage supérieur a détecté un dysfonctionnement et a prolongé la durée de fonctionnement lors de l'entrée sur l'orbite de stationnement. Mais l'étage supérieur n'avait que suffisamment de carburant pour démarrer une deuxième fois : au moment où les moteurs ont été éteints, le Centaur n'avait que suffisamment de carburant pour 3,4 secondes de fonctionnement. Si Voyager 2 avait volé sur cette fusée, l'étage supérieur se serait arrêté sans atteindre la vitesse requise (au départ de la Terre, la vitesse de Voyager 2 aurait dû être de 15,2 km/s, alors que la vitesse de Voyager 1 n'était que de 15. 1 km/s).
Le 18 septembre, lors de l'étalonnage des instruments, Voyager 1 a pris une photo conjointe de la Terre et de la Lune dans une seule image (pour la première fois parmi les véhicules automatiques), la distance à la Terre était déjà de 11,66 millions de km :
Le 10 décembre, les deux appareils sont entrés dans la ceinture d'astéroïdes, et 9 jours plus tard (toujours à l'intérieur) Voyager 1 a dépassé Voyager 2, en route vers leur premier but commun(cela s'est produit en raison de la trajectoire de vol plus plate de Voyager 1). Ainsi, il est arrivé à Jupiter avant son frère, et sachant cela, les créateurs des appareils ont opté pour une numérotation si étrange.
Le 23 février 1978, la plaque tournante de Voyager 1 est restée bloquée dans une position. Le 17 mars, ce dysfonctionnement a été surmonté en déplaçant soigneusement la plate-forme d'avant en arrière.
Au cours de l'été 1978, Voyager 2 a oublié à plusieurs reprises de transmettre un signal de test, et une semaine plus tard (lorsque le compteur a pris fin), l'appareil a considéré que l'émetteur principal était en panne et est passé à un émetteur de rechange. Remarquant cela, les opérateurs ont donné à l'appareil l'ordre de passer à l'émetteur principal, mais l'appareil est devenu complètement silencieux : lors de la commutation des émetteurs, un court-circuit s'est produit et les deux fusibles de l'émetteur principal sont tombés en panne. Le deuxième émetteur a eu un peu plus de chance : le condensateur correspondant (responsable du réglage de la fréquence) est tombé en panne, mais il est lui-même resté opérationnel.
A partir de maintenant, pour communiquer avec Voyager 2, il est nécessaire de calculer la fréquence exacte de transmission du signal, en tenant compte de la vitesse de l'appareil, du mouvement de la Terre autour du Soleil et même de la température de l'air. l'appareil de réception lui-même à l'intérieur de l'appareil (puisque sa variation non comptabilisée n'est que de 0,25°C entraîne la perte de la connexion avec l'appareil).
Approche de Jupiter
Le retard du signal lors de la communication des appareils lors du survol de Jupiter aurait déjà dû être de 38 minutes, il fallait donc tout préparer à l'avance : si les scientifiques s'étaient trompés de quelques fractions de degré sur la position des caméras, le L'appareil aurait filmé l'espace infini, à la place de Jupiter et de ses satellites. Ainsi, la mise à jour logicielle destinée à améliorer la netteté de l'image a été téléchargée sur les appareils fin août 1978 et le programme de vol des appareils a été établi plusieurs jours à l'avance.
Voyager 1 a commencé à prendre les premières images de Jupiter le 6 janvier 1979, à des intervalles de 2 heures, et leur résolution dépassait immédiatement la résolution de toutes les photographies disponibles de Jupiter à cette époque. À partir du 30 janvier, l'appareil est passé à la photographie à intervalles de 96 secondes et le 3 février, il a commencé à prendre des images en mosaïque 2x2 (la taille de Jupiter étant devenue plus grande que la résolution de l'appareil photo). Le 21 février, elle est passée à une mosaïque 3x3 et son approche la plus proche de Jupiter a eu lieu le 5 mars.
Images de Jupiter à intervalles d'un jour jupitérien (10 heures) prises du 6 janvier au 3 février 1979 par Voyager 1.
En plus des images de Jupiter, Voyager 1 a pris des images de ses anneaux et de ses lunes, parmi lesquelles une étonnante variété de surfaces a été observée. Le 27 février, le JPL a lancé des conférences de presse quotidiennes présentant de nouvelles découvertes à la presse. Ils ne se sont terminés que le 6 mars, lorsqu'il a été officiellement annoncé que Voyager 1 avait survolé Jupiter.
"Je pense que nous avons fait près d'une décennie de découvertes au cours de cette période de deux semaines", a déclaré Edward Stone lors de la dernière conférence.Cependant, comme il est vite devenu clair, ce n'était pas tout : déjà en train de s'éloigner du système, Voyager 1 a pris une photo d'Io à 4,5 millions de km, qui a révélé ce qui a été rejeté par les filtres de post-traitement comme du bruit inutile : Linda Morabito a réussi à détecter sur les photographies des nuages de cendres s'élevant à une hauteur de 260 km, ce qui indiquait clairement une activité volcanique (tandis qu'une autre éruption est visible au terminateur, juste en dessous du milieu de la photographie). Ainsi, le coupable d'une activité aussi énorme dans les ceintures de rayonnement de Jupiter a été identifié - il s'est avéré être Io.
Voyager 2 s'est approché le plus près possible de Jupiter le 9 juillet, et bien que son frère ait eu le plus « délicieux », et que les opérateurs l'aient fait voler à deux fois la distance de Jupiter (en essayant de le protéger) - le deuxième appareil n'est pas resté sans découvertes : il a découvert 3 nouveaux satellites et un nouvel anneau de Jupiter. À partir de photographies d’Io (avec lesquelles il s’est approché à seulement 1 million de kilomètres), il a été possible d’établir que la surface du satellite avait changé, de sorte que les volcans d’Io continuaient à être actifs dans l’intervalle entre les survols du Voyager. Des images d'Europe (prises à 206 000 km) montraient une surface de glace étonnamment lisse, brisée seulement à certains endroits par des fissures. Au total, les appareils ont reçu près de 19 000 images de Jupiter, de ses anneaux et de ses satellites.
Les photographies d'Europe prises par Voyager 1 ont intéressé les scientifiques, et les caméras du deuxième appareil ont été envoyées pour observer sa surface de plus près. Mais les données de l'époque n'étaient pas suffisantes pour confirmer la présence d'un océan souterrain en Europe, et la sonde spatiale Galileo est ensuite allée confirmer cette théorie.
Approche de Saturne
Saturne s'est avérée être une planète très froide mais turbulente : température couches supérieures son atmosphère était de -191°C, et seulement pôle Nord la température est montée à +10°C ; mais les vents qui y faisaient rage atteignaient 1800 km/h dans la région de l'équateur. Les images de Voyager 1 ont montré que l'orbite d'Encelade traverse les régions les plus denses de l'anneau E ténu de Saturne.
Mais l'objet le plus étonnant du système s'est avéré être Mimas, à partir duquel l'appareil a parcouru 88,44 mille km : le satellite de 396 kilomètres de diamètre ressemblait étonnamment à l'étoile de la mort de « Avec son cratère de 100 kilomètres » Guerres des étoiles"(Dont l'épisode V est sorti six mois seulement avant le survol de Saturne par Voyager 1) :
La cible finale de Voyager 1 était Titan, considérée à l'époque comme la plus grande lune du système solaire. Le vol de l'appareil à seulement 6 490 km de sa surface a donné lieu à une nouvelle presque sensationnelle : les estimations actualisées de sa masse indiquaient que Titan devrait abandonner la couronne du plus grand satellite du système solaire au profit de Ganymède. Mais une surprise encore plus grande a été l’atmosphère de Titan : au contraire, elle s’est avérée plus dense que prévu, et couplée aux estimations de sa composition et de sa température, cela signifiait que des lacs et des mers d’hydrocarbures liquides pouvaient exister à sa surface.
Après Saturne, les véhicules ont divergé : l'approche de Titan par Voyager 1 a eu un coût élevé : elle a quitté le plan de l'écliptique et ne pouvait plus continuer à explorer les planètes. Heureusement, Voyager 1 a parfaitement rempli son rôle, il n'a donc pas été nécessaire de rediriger Voyager 2 pour rencontrer Titan, et il s'est lancé (déjà seul) dans la suite du « Grand Tour ».
Le vol de Voyager 2 devant Saturne le 26 août 1981 n'a pas non plus été sans découvertes : il s'est avéré que la surface d'Encelade est très lisse et ne contient presque pas de cratères (c'est-à-dire qu'elle est très jeune). Une telle surface de glace a fourni à Encelade le détenteur du record du système solaire pour l'albédo (il était de 1,38). Cela lui a également valu le titre de satellite « le plus froid » de Saturne : la température n'y a pas dépassé -198°C, même à midi.
La durée du jour uranien était de 17 heures et 12 minutes, et le climat n'était pas du tout chaud : température moyenne dans l'atmosphère était de -214° Celsius et était étonnamment maintenue presque exactement sur toute la surface, de l'équateur aux pôles. Mais la découverte la plus surprenante a été qu'Uranus possède un champ magnétique 60 fois supérieur à celui de la Terre, qui est situé à environ un tiers du rayon du centre de la planète, et est dévié de l'axe de rotation jusqu'à 60 fois. ° (pour la Terre ce chiffre n'est que de 10°). Un comportement aussi étrange n’a jamais été enregistré chez aucun corps du système solaire.
Le satellite le plus proche de Juran, Miranda, s'est avéré non moins étrange. Ce satellite de forme irrégulière, de seulement 235 km de diamètre, possédait peut-être la surface la plus étonnante de tous les objets du système solaire : certaines parties du satellite étaient densément parsemées de cratères, d'autres n'en avaient presque pas, mais étaient parsemées de réseaux de cratères profonds. canyons et corniches. Tout à la surface de Miranda parlait d'une vie active et inhabituelle. histoire géologique Satellite:
Pour communiquer avec Voyager 2 survolant Neptune le 25 août 1989, même ces astuces ne suffisaient plus, et les paraboles DSN de 64 mètres à Goldstone (Californie), Madrid (Espagne) et Canberra (Australie) ont été améliorées à un impressionnant 70 mètres. mètres, et les plaques de 26 mètres ont « grandi » jusqu'à atteindre un diamètre de 34 mètres.
Mise à niveau de la plaque à Goldstone
"D'une certaine manière, DSN et Voyagers ont grandi ensemble", déclare Suzanne Dodd, directrice générale de DSN.Neptune était la dernière planète que Voyager 2 était censé rencontrer, il a donc été décidé de passer incroyablement près de la planète - à seulement 5 000 km de sa surface (cela représentait moins de trois minutes de vol à la vitesse de l'appareil). Et les données transmises par l'appareil en valaient la peine : au centre des photographies de Neptune se trouvait une « grande tache sombre » dont les dimensions étaient 2 fois plus grandes que la Terre, qui était un anticyclone atmosphérique. Elle était plus petite que la Grande Tache Rouge de Jupiter, mais c'était quand même un record : la vitesse du vent autour de la tache atteignait 2400 km/h !
Lors du survol de Neptune, le coût du projet avait atteint 875 millions de dollars, mais 30 millions de dollars pour les deux premières années de la mission interstellaire prolongée ont été alloués sans hésitation, et la mission nécessitait un quatrième emblème :
Les 10 octobre et 5 décembre 1989, les caméras de Voyager 2 furent définitivement éteintes, et le 14 février 1990, Voyager 1 dernières photos, appelés « Portrait de famille » : ils représentent toutes les planètes du système solaire, à l'exception de Mercure et de Mars (dont la lumière est trop faible pour être distinguée par les appareils photo). Le même jour, les caméras du deuxième appareil ont été éteintes.
Schéma de tir : 
Parmi ces photographies, se distingue une photographie de notre Terre, que Carl Sagan réclamait spécifiquement depuis de nombreuses années. C’est de sa main qu’il reçut le nom de « point bleu pâle » :
Le sol se trouve sur la ligne rouge à droite, en dessous du centre de la photo. Les dimensions de la Terre sur cette photo sont de 0,12 pixels. La seule raison pour laquelle il est encore visible est qu'il reflète suffisamment de lumière pour être visible dans l'obscurité de l'espace.
Discours de Carl Sagan consacré à cette photographie :
Jetez un autre regard sur ce point. C'est ici. C'est notre maison. C'est nous. Tous ceux que vous aimez, tous ceux que vous connaissez, tous ceux dont vous avez entendu parler, tous ceux qui ont jamais existé y ont vécu leur vie. Notre multitude de plaisirs et de souffrances, des milliers de religions, d'idéologies et de doctrines économiques bien-pensantes, chaque chasseur et cueilleur, chaque héros et lâche, chaque créateur et destructeur de civilisations, chaque roi et paysan, chaque couple amoureux, chaque mère et chaque père, chaque enfant capable, inventeur et voyageur, chaque professeur d'éthique, chaque politicien menteur, chaque « superstar », chaque « plus grand leader », chaque saint et pécheur de l'histoire de notre espèce vivaient ici - sur un point suspendu dans un rayon de soleil.
La Terre est une toute petite scène dans la vaste arène cosmique. Pensez aux fleuves de sang versés par tous ces généraux et empereurs pour que, dans les rayons de gloire et de triomphe, ils deviennent les maîtres à court terme d'un grain de sable. Pensez aux cruautés sans fin commises par les habitants d'un coin de cette pointe sur les habitants à peine reconnaissables d'un autre coin. Sur la fréquence des désaccords entre eux, sur leur désir de s'entre-tuer, sur l'intensité de leur haine.
Notre posture, notre importance imaginée, l’illusion de notre statut privilégié dans l’univers – tout cela cède à ce point de lumière pâle. Notre planète n’est qu’un grain de poussière solitaire dans l’obscurité cosmique environnante. Dans ce vide grandiose, rien n'indique que quelqu'un viendra à notre aide pour nous sauver de nous-mêmes.
La Terre est la seule jusqu'à présent monde connu, capable de supporter la vie. Nous n’avons nulle part où aller – du moins dans un avenir proche. A visiter - oui. S'installer - pas encore. Que cela vous plaise ou non, la Terre est désormais notre maison.
On dit que l’astronomie inculque la modestie et renforce le caractère. Il n’y a probablement pas de meilleure démonstration de la stupide arrogance humaine que cette image détachée de notre petit monde. Il me semble que cela souligne notre responsabilité, notre devoir d'être plus gentils les uns envers les autres, de préserver et de chérir le point bleu pâle - notre seule maison.
Au départ, les responsables du projet craignaient que les caméras du Voyager ne soient endommagées à cause de la lumière du Soleil, situé trop près de la Terre à une telle distance (Voyager 1 se trouvait à cette époque à un peu plus de 6 milliards de km de la Terre) - le les lignes réelles sur cette photo sont comme l'éblouissement du soleil. En 1989, la décision de prendre des photos fut prise, mais le calibrage des caméras fut retardé (car les paraboles du DSN étaient occupées à recevoir des informations de Voyager 2 passant par Neptune). Après cela, des problèmes sont survenus du fait que les employés impliqués dans le contrôle des caméras Voyager avaient déjà été transférés vers d'autres projets. Même Richard Truly, alors directeur de la NASA, a dû défendre l’idée d’un « portrait de famille ».
Le 17 février 1998, Voyager 1 est devenu l'objet le plus éloigné créé par l'homme, dépassant Pioneer 10 à ce titre. Malheureusement, les Pioneer 10 et 11 n'étaient pas destinés à transmettre des informations sur les limites de l'héliosphère solaire : le capteur solaire de Pioneer 11 est tombé en panne, c'est pourquoi il s'est « perdu » dans l'espace et n'a pas pu maintenir la direction de son antenne hautement directionnelle vers la Terre. (cela s'est produit le 30 septembre 1995 à une distance de 6,5 milliards de km). Pioneer-10 a travaillé jusqu'au bout de ses réserves, mais son signal affaibli n'a finalement pas pu être reçu, même par d'énormes antennes paraboliques DSN, et la communication avec lui a été perdue le 23 janvier 2003 à une distance de 11,9 milliards de km.
En février 2002, Voyager 1 est entré dans l'onde de choc de l'héliosphère solaire et le 16 décembre 2004, il l'a traversée pour la première fois parmi les appareils fabriqués par l'homme. Le 30 août 2007, son frère l'a traversé et le 6 septembre, l'appareil d'enregistrement du Voyager 2 a été éteint.
Le 31 mars 2006, un radioamateur de Bochum (Allemagne) a pu obtenir des données de Voyager 1 à l'aide d'une antenne parabolique de 20 mètres en utilisant des techniques d'accumulation de signaux. La réception des données a été confirmée à la station DSN de Madrid.
Le 13 août 2012, Voyager 2 a battu le record de durée de fonctionnement de l'appareil dans l'espace. Il s'agit du record de Pioneer 6, qui a duré 12 758 jours dans l'espace - même s'il est peut-être encore opérationnel (aucune tentative de contact n'a été faite depuis le 8 décembre 2000). Peut-être que certains passionnés décideront de le contacter, et qu'il retrouvera le titre de vaisseau spatial à la durée de vie la plus longue ? Qui sait…
Le 22 avril 2010, des problèmes liés aux données scientifiques ont été découverts sur Voyager 2. Le 17 mai, le JPL a découvert la raison, qui s'est avérée être un bit de mémoire qui était dans un état de verrouillage du thyristor. Le 23 mai, le logiciel a été réécrit afin que ce bit ne soit jamais utilisé.
Le 25 août 2012, Voyager 1 a traversé l'héliopause (la confirmation en a été reçue le 9 avril 2013) et s'est retrouvée dans le milieu interstellaire. Voyager 2 devrait bientôt emboîter le pas à son frère.
Lectures de densité de rayons cosmiques de Voyager 1 (en haut) et Voyager 2 (en bas).
Comme le montrent les graphiques, les deux Voyagers sont déjà entrés dans l'héliocouche séparant le système solaire du milieu interstellaire, et Voyager 1 a déjà réussi à en sortir. Les pics au début des graphiques montrent une augmentation du rayonnement de Jupiter (associé à sa lune active Io) et de Saturne. Il était supposé (selon la mission initiale de 5 ans) que les Voyagers recevraient la moitié de la dose de rayonnement en survolant Jupiter.
Statut actuel
Ils ont déjà dépassé de 8 fois le programme de vol initial conçu pour cinq ans (cependant, c'est loin du record actuel d'Opportunity de 53 fois, qui fonctionne toujours). Les vitesses des Voyagers sont respectivement de 17,07 km/s et 15,64 km/s. Leur masse (après utilisation d'une partie du carburant) est de 733 et 735 kg. Il reste environ 73 % de plutonium 238 dans les RTG, mais la puissance de sortie alimentant les appareils a diminué à 55 % (en tenant compte de la dégradation des générateurs thermoélectriques) et est de 249 W par rapport aux 450 d'origine.
Sur les 11 instruments d'origine, seuls 5 restent allumés : MAG (magnétomètre), LECP (détecteur de particules chargées à faible énergie), CRS (détecteur de rayons cosmiques), PLS (détecteur de plasma), PWS (récepteur d'ondes plasma). Sur Voyager 1, l'UVS (spectomètre ultraviolet) est également activé périodiquement.
Membres de la mission Voyager 22 août 2014
L'avenir des appareils
DANS ce moment L'équipe Voyager se bat pour la survie des véhicules, en essayant de tirer le meilleur parti de l'énergie disponible pour faire fonctionner les instruments scientifiques et leurs chauffages. Suzanne Dodd décrit le mieux ce processus :« Les développeurs disent : « Ce système consomme 3,2 W. » Mais en réalité, cela consomme 3 watts, mais ils doivent être prudents dans le processus de conception lors de la construction de la machine. Nous en sommes désormais au point de la mission où nous essayons de nous débarrasser des réserves excédentaires et d'obtenir des chiffres réels."Dans un avenir proche, les gyroscopes des appareils devraient être éteints et, à partir de 2020, nous devrons commencer à éteindre certains instruments scientifiques. Les membres de l’équipe ne savent pas encore comment ils se comporteront dans le froid sauvage de l’espace (puisqu’il n’existe pas d’appareils de rechange, ni même certains de leurs instruments qui pourraient être testés dans une chambre à pression, sur Terre). Peut-être que les appareils resteront opérationnels pendant que leurs radiateurs sont éteints, et que le moment de l'extinction des derniers appareils pourra alors être retardé de 2025 à 2030.
On estime que Voyager 2 quittera l'héliosphère d'ici une décennie. Il est impossible de donner une date exacte puisque l'héliosphère n'est pas parfaitement sphérique, mais allongée sous l'influence de forces externes milieu interstellaire. Voyager 2 devrait donc avoir suffisamment de temps pour sortir de l'onde de choc pour commencer à étudier la matière interstellaire (à un point différent de son homologue) et faire avec elle peut-être même pas sa dernière découverte : la forme de l'héliosphère solaire.
Voyager 1 devrait s'éloigner d'un jour-lumière de la Terre d'ici 2027, et Voyager 2 d'ici 2035. Après 2030, les appareils passeront en mode balise radio (n'ayant pas la puissance nécessaire pour supporter le fonctionnement de leurs appareils) et fonctionneront ainsi jusqu'en 2036, après quoi ils resteront silencieux pour toujours. Ainsi, les appareils devraient « prendre leur retraite » entre 48 et 53 ans et « survivre » jusqu’à l’âge de 59 ans.
Voyager 1 se dirige vers un point dont les coordonnées sont de 35,55° de latitude écliptique et 260,78° de longitude écliptique, et devrait s'approcher de 1,6 années-lumière plus tard dans 40 mille ans. année avec l'étoile AC +79 3888 de la constellation de la Girafe (cette étoile, à son tour, se rapproche du Soleil, et au moment du survol de Voyager 1 elle sera à une distance de 3,45 années-lumière de nous). Approximativement au même moment, Voyager 2 (se déplaçant dans la direction de -47,46° de latitude écliptique et 310,89° de longitude écliptique) s'approchera de l'étoile Ross 248 à une distance de 1,7 ly. ans, et dans 296 mille ans à partir du moment actuel, il volera de 4,3 années-lumière. ans de Sirius.
Chef de projet
1972 à Caltech et 2017 à entretienà l'Université KAUST
Le chef permanent du projet est Edward Stone, qui a débuté sa carrière d'astrophysicien avec des expériences sur l'étude des rayons cosmiques en 1961. Depuis 1967, il est devenu professeur à part entière à Caltech, en 1976 - professeur de physique et de 1983 à 1988 - il a été président du département de physique, de mathématiques et d'astronomie de cet institut. De la fin des années 1980 jusqu'en 2007, il a été président du conseil d'administration de l'Observatoire Keck. De 1991 à 2001, il a dirigé le JPL et, en 1996, l'astéroïde n° 5841 porte son nom. Aujourd'hui, il continue d'être directeur exécutif du Thirty Meter Telescope et enseignant à Caltech (qu'il occupe depuis 1964).
Prix
1991 - Médaille nationale des sciences
1992 - Prime Magellanique
1999 - Prix commémoratif Carl Sagan
2007 - Prix Philip J. Klass pour l'ensemble de sa carrière
2013 - Médaille de la fonction publique distinguée de la NASA
2014 - Prix commémoratif Howard Hughes
Épilogue
"Nous étions toujours à deux doigts de perdre la mission", déclare Suzanne DoddCes appareils, lancés à l'époque de la sortie de l'épisode 4 de Star Wars et de Rencontres du troisième type, ont survécu à des dizaines de dysfonctionnements et à 40 ans passés dans le vide à des températures juste au-dessus. zéro absolu. Leur mission a souvent été remise en question – avant même leur lancement effectif. Et quoi qu’il arrive, ils restent en service. Peut-être ne peut-on trouver rien de mieux comme hymne de mission que la composition préférée de Mark Watney tirée du roman « Le Martien ».
Mots clés:
- Voyageurs
Droit d’auteur des illustrations NASA
Voyager 1 est le seul objet fabriqué par l'homme qui est devenu célèbre pour avoir échappé aux limites de la « maison cosmique » de ses créateurs : le système solaire. Et au moins deux fois. Où est-il maintenant? Techniquement, toujours dedans.
Les premiers rapports sensationnels selon lesquels la sonde robotique Voyager 1, lancée par la NASA en 1977 pour étudier Jupiter et Saturne, avait quitté le système solaire sont apparus en mars 2013.
L'American Geophysical Union (AGU), une société à but non lucratif dédiée à l'exploration de la Terre et de l'espace, a publié un communiqué de presse citant les changements soudains du rayonnement cosmique.
Quelques heures plus tard, après un commentaire de scientifiques de la NASA travaillant directement sur le projet selon lesquels ils ne pouvaient rien dire de tel, les experts de l'AGU ont fait marche arrière. Ils ont modifié le communiqué de presse pour indiquer que l'engin était "entré dans une nouvelle région spatiale" et ont admis avoir tenté de faire comprendre les conclusions de leurs observations au grand public.
Des messages similaires sont apparus plusieurs fois tous les deux mois, jusqu'à ce que six mois plus tard, les spécialistes de la NASA confirment toutes les déclarations précédentes. Finalement, l'enquête a été officiellement annoncée un an plus tôt, le 25 août 2012.
Une fois de plus, les médias n'ont pas pu résister aux gros titres selon lesquels le Voyager avait quitté le système solaire - et ils n'avaient pas entièrement tort. Cependant, les documents de la NASA ne contiennent toujours pas de déclarations aussi audacieuses. De plus, selon eux, aucun d'entre nous ne vivra jusqu'au moment où cela deviendra sans aucun doute une réalité.
Ce mLe matériel a été préparé en réponse à l'une des questions envoyées par nos lecteurs. Vous pouvez poser vos questions sur d'autres sujets en utilisant ces liens ( , ).
Où s’arrête le système solaire ?
Comme toujours, c'est une question de terminologie - tout dépend de ce qu'on entend exactement par système solaire.
Au sens habituel, il se compose de huit planètes tournant autour de notre étoile (Mercure, Vénus, Terre, Mars, Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune), de leurs satellites, de la ceinture d'astéroïdes (entre les orbites de Mars et de Jupiter), de nombreuses comètes. , ainsi que la ceinture de Kuiper .
Il contient principalement de petits corps issus de la formation du système solaire, et plusieurs planètes naines(y compris Pluton, qui a été rétrogradé dans cette catégorie parmi les planètes ordinaires il y a un peu plus de dix ans). La ceinture de Kuiper est essentiellement similaire à la ceinture d'astéroïdes, mais elle est nettement plus grande en taille et en masse.
Droit d’auteur des illustrations NASA Légende Le vaisseau spatial qui a volé le plus loin de la Terre a été lancé il y a 40 ansPour imaginer l'ampleur de cette partie de l'empire solaire, il est d'usage d'utiliser des unités astronomiques (UA) - une unité est égale à la distance approximative de la Terre au Soleil (environ 150 millions de km ou 93 millions de miles).
La dernière planète - Neptune - est éloignée de l'étoile à une distance d'environ 30 UA. Jusqu'à la ceinture de Kuiper - 50 UA.
Ajoutez à cela un peu plus de 70 unités astronomiques - et nous approchons de la première limite conventionnelle du système solaire franchie par le Voyager - la limite extérieure de l'héliosphère.
Tout ce qui précède - les planètes, la ceinture de Kuiper et l'espace au-delà - est influencé par le vent solaire - un flux continu de particules chargées (plasma) émanant de la couronne solaire.
Ce vent constant forme une sorte de bulle allongée autour de notre système, qui « déplace » le milieu interstellaire et s’appelle l’héliosphère.
À mesure qu'elles s'éloignent du Soleil, la vitesse des particules chargées diminue à mesure qu'elles rencontrent une résistance croissante - l'assaut du milieu interstellaire, constitué principalement de nuages d'hydrogène et d'hélium, ainsi que d'éléments plus lourds comme le carbone et la poussière (seulement environ 1%).
Lorsque le vent solaire ralentit brusquement et que sa vitesse devient inférieure à la vitesse du son, la première limite de l'héliosphère se produit, appelée choc final. Voyager 1 l'a traversé en 2004 (son frère jumeau Voyager 2 - en 2007) et est ainsi entré dans une région appelée héliogaine - une sorte de « vestibule » du système solaire. Dans l'espace de l'hélibouclier, le vent solaire commence à interagir avec le milieu interstellaire et leur pression les uns sur les autres s'équilibre.
Droit d’auteur des illustrations NASA Légende Ce graphique de la NASA montre Voyager 1 passant par les étapes de choc et d'héliopauseCependant, à mesure que nous avançons, la force du vent solaire commence à faiblir encore plus et finit par céder complètement. environnement externe- cette limite extérieure conditionnelle est appelée héliopause. Après l'avoir surmonté en août 2012, Voyager 1 est entré dans l'espace interstellaire et - si l'on prend comme limites les limites de l'influence la plus notable du vent solaire - a quitté le système solaire.
Mais en réalité, selon l’interprétation généralement admise dans la communauté scientifique, la sonde n’a pas encore parcouru la moitié de son voyage.
Droit d’auteur des illustrations NASA/JPL Légende Pale Blue Dot est l’une des photographies les plus célèbres prises par le Voyager. En 1990, l'appareil a reçu l'ordre de « regarder en arrière » et de photographier notre planète.Comment les scientifiques ont-ils réalisé que Voyager 1 avait franchi l'héliopause ?
Puisque Voyager explore des espaces jusqu’alors inexplorés, déterminer exactement où il se trouve est tout un défi.
Les scientifiques doivent s'appuyer sur les données que la sonde transmet à la Terre à l'aide de signaux.
"Personne n'a jamais été dans l'espace interstellaire auparavant, c'est donc comme voyager avec des guides incomplets", a expliqué Ed Stone, scientifique du projet Voyager 1.
Lorsque les informations reçues de l'appareil ont commencé à indiquer un changement d'environnement autour de lui, les scientifiques ont pour la première fois commencé à parler du fait que le Voyager était sur le point d'entrer dans l'espace interstellaire.
Droit d’auteur des illustrations NASA Légende Ce dessin de la NASA représente les étapes de l'entrée du Voyager dans l'espace interstellaire : l'onde de choc, l'hélioshield (segments jaunes et violets) et l'héliopause.Le moyen le plus simple de déterminer si l'appareil a franchi la limite chérie est de mesurer la température, la pression et la densité du plasma entourant la sonde. Cependant, l’instrument capable d’effectuer de telles mesures a cessé de fonctionner sur Voyager en 1980.
Les spécialistes ont dû s'appuyer sur deux autres instruments : un détecteur de rayons cosmiques et un appareil à ondes plasma.
Alors que le premier enregistrait périodiquement une augmentation du niveau de rayons cosmiques d'origine galactique (et une diminution du niveau de particules solaires), c'est l'instrument à ondes plasmatiques qui a réussi à convaincre les scientifiques de l'emplacement de l'appareil - grâce au ainsi -appelées éjections de masse coronale qui se produisent sur notre étoile.
Lors de l'onde de choc qui a suivi l'éjection vers le Soleil, l'appareil a enregistré les oscillations des électrons du plasma, à l'aide desquelles il a été possible de déterminer sa densité.
Droit d’auteur des illustrations NASA Légende Les experts ont pu comprendre où se trouve le Voyager grâce aux éruptions solaires"Cette onde donne l'impression que le plasma sonne", a expliqué Stone. "Alors que l'instrument à ondes de plasma nous permettait de mesurer la fréquence de cette sonnerie, le détecteur de rayons cosmiques a montré d'où venait cette sonnerie - des émissions vers le Soleil."
Plus la densité du plasma est élevée, plus la fréquence d'oscillation est élevée. Grâce à la deuxième vague de Voyager, en 2013, les scientifiques ont pu découvrir que la sonde survolait depuis plus d'un an un plasma dont la densité était 40 fois supérieure aux mesures précédentes. Les sons enregistrés par Voyager – les sons du milieu interplanétaire – peuvent être écoutés.
"Plus le Voyager se déplace, plus la densité du plasma devient élevée", a déclaré Ed Stone. "Est-ce parce que le milieu interstellaire devient plus dense à mesure qu'il s'éloigne de l'héliosphère, ou est-ce le résultat de l'onde de choc elle-même [provenant d'une planète?" éruption solaire - BBC -si] ? Nous ne le savons pas encore.
La troisième vague, enregistrée en mars 2014, a montré des changements mineurs dans la densité du plasma par rapport aux précédentes, ce qui confirme la localisation de la sonde dans l'espace interstellaire.
Droit d’auteur des illustrations NASA Légende Voici à quoi ressemblait le centre de contrôle du Voyager en 1980Ainsi, Voyager 1 a dépassé la partie la plus « densément peuplée » du système solaire et se trouve désormais à 137 unités astronomiques, soit 20,6 milliards de kilomètres de la Terre. Vous pouvez le suivre.
Alors, quand va-t-il enfin quitter définitivement le système ? Selon les calculs de la NASA, dans environ 30 000 ans.
Le fait est que le Soleil, accumulant l'écrasante majorité de la masse de l'ensemble du système - 99 %, étend son influence gravitationnelle bien au-delà de la ceinture de Kuiper et même de l'héliosphère.
Dans environ 300 ans, Voyager devrait rencontrer le nuage d’Oort, une région sphérique hypothétique (car personne ne l’a jamais vu et les scientifiques n’en ont qu’une compréhension théorique) encerclant le système solaire.
Ce sont principalement des objets glacés composés d'eau, d'ammoniac et de méthane qui y « vivent », attirés par notre étoile. Selon les scientifiques, ils se sont initialement formés beaucoup plus près du Soleil, mais ont ensuite été projetés à la périphérie du système par la gravité du géant. planètes. Il leur faut des millénaires pour orbiter autour de nous. On pense que certains de ces objets parviennent à revenir - et nous les remarquons ensuite sous la forme de comètes.
Quelques exemples récents sont les comètes C/2012 S1 (ISON) et C/2013 A1 (McNaught). Le premier s'est désintégré après être passé à côté du Soleil, le second est passé près de Mars et a quitté la région interne du système.
La limite hypothétique du nuage d'Oort est la dernière limite du système solaire - la limite de la puissance gravitationnelle de notre étoile, ou sphère de Hill.
Il n’y a rien au-delà du nuage d’Oort – seulement la lumière émanant du Soleil et des étoiles similaires.
Dans quelques années, les scientifiques commenceront à éteindre progressivement les instruments de Voyager 1. Cette dernière devrait cesser de fonctionner vers 2025, après quoi la sonde renverra des données sur Terre pendant encore plusieurs années puis poursuivra son voyage en silence.
Pour atteindre les limites de la sphère Hill, lumière du soleil, se déplaçant à la vitesse maximale que nous connaissons, prend environ deux ans. Il atteint l'étoile la plus proche de nous, Proxima Centauri, en quatre ans environ. Le Voyager, si son chemin y parvenait, aurait pris plus de 73 000 ans.
Mission Voyageur
- Malgré son nom, Voyager 2 fut le premier à être lancé le 20 août 1977. Voyager 1 lancé le 5 septembre de la même année
- La mission officielle des sondes était d'étudier Jupiter et Saturne
- Les appareils ont pu étudier et prendre des photographies de Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune et de leurs satellites, ainsi que mener des études uniques sur le système d'anneaux de Saturne et les champs magnétiques des planètes géantes.
- Voyager 1 commença alors sa « mission interstellaire » et devint l'objet le plus éloigné de la Terre à être touché par une personne. Sa tâche consiste désormais à étudier l’héliopause et l’environnement au-delà de l’influence du vent solaire. Voyager 2 devrait également franchir l'héliopause dans les années à venir.
- À bord des deux Voyagers se trouvent ce qu'on appelle des Golden Records avec des enregistrements de signaux sonores et vidéo. Ils reproduisent une carte des pulsars avec une indication de la position du Soleil dans la Galaxie - au cas où celui qui l'a découvert voudrait nous retrouver. De plus, les experts ont inclus dans les enregistrements tout ce que, à leur avis, les représentants de la vie extraterrestre doivent savoir sur l'humanité : des photographies, des salutations en 55 langues, dont le grec ancien, le télougou et le cantonais, des sons de la nature terrestre (volcans et tremblements de terre, vent et la pluie, les oiseaux et les chimpanzés, les pas humains, les battements de cœur et les rires), ainsi que des œuvres musicales - de Bach et Stravinsky à Chuck Berry et Blind Willie Johnson et des chants traditionnels.
L'Administration spatiale a donné une confirmation officielle en 2013 fait incroyable. Depuis un certain temps, cette hypothèse est avancée par de nombreux planétologues. L’information a désormais un statut officiel. En août 2012, Voyager 1 a réalisé une percée historique. Il est devenu le premier objet fabriqué par l’homme à quitter les limites du système solaire. Désormais, l’espace interstellaire est sous le contrôle de l’humanité.
Ce n’est qu’une première étape, mais les chercheurs spatiaux sont déjà confiants dans la probabilité de nouvelles avancées. Au moment de la diffusion de l'information, le vaisseau spatial Voyager-1 parcourait les étendues de l'univers depuis 36 ans. Pendant ce temps, la sonde de la NASA a parcouru 14 milliards de kilomètres, se déplaçant à une vitesse de plus de 61 000 kilomètres par heure.
Pourquoi a-t-on dû attendre une année entière pour obtenir une confirmation ?
Depuis plus d'un an, certains membres de la communauté scientifique affirmaient que le vaisseau spatial avait atteint les limites de l'héliosphère. Cela était clair sur la base des calculs mathématiques et du mouvement de la sonde le long de la trajectoire prévue. Cependant, les responsables de la NASA n'étaient pas pressés de tirer des conclusions. Les créateurs de la sonde pensaient que l'appareil aurait besoin de plus de temps pour dépasser le système solaire. Et cette période pourrait bien s'étendre sur un an. 
Notre étoile forme autour d'elle une héliosphère, une soi-disant bulle remplie de plasma solaire et réfléchissant le champ magnétique. Par conséquent, le mouvement de la sonde pour entrer dans l’espace interstellaire pourrait se heurter à certaines difficultés. Les scientifiques pensent que les particules spatiales sont plus denses en dehors de l'héliosphère, ce qui signifie que la vitesse du vaisseau spatial peut changer.
Détection des changements
En août 2012, les employés de la NASA ont pu suivre les changements dans la concentration de particules spatiales entourant le vaisseau spatial Voyager. En 1977, deux sondes jumelles ont été lancées depuis la Terre dans le cadre d'un projet visant à étudier des planètes lointaines et la périphérie de l'héliosphère. Au début, tout indiquait que l’un des deux appareils était entré dans l’espace interstellaire. Et le rapport suivant a semé la confusion dans les données des chercheurs. Les nouvelles données n'ont montré aucun changement significatif. Un an plus tard, les scientifiques ont réalisé que les champs magnétiques à l’intérieur et à l’extérieur du système solaire pouvaient en réalité fonctionner de la même manière. Par conséquent, un test de contrôle a été effectué, qui a déterminé le véritable emplacement de la sonde. Densité relative et un grand nombre de d'autres particules hautement chargées indiquaient clairement sa présence dans le plasma solaire. 
Patte
Étonnamment, les efforts de la NASA pourraient échouer. Ou plutôt, l’humanité n’a pas appris si vite la véritable situation. Dans les années 1980, les instruments intégrés conçus pour mesurer la densité des particules dans le plasma ont échoué. La mission spatiale pourrait être menacée, car désormais les espoirs des scientifiques reposaient uniquement sur les lectures effectuées par les antennes externes de la sonde. Une chance chanceuse a aidé les explorateurs de l'espace. En mars 2012, une éjection de masse coronale a été observée sur le Soleil. Le plasma solaire a atteint le point où se trouvait la sonde de la NASA en avril 2013. Cela a permis d'obtenir de nouveaux indicateurs de la densité des particules autour du vaisseau spatial.
Les scientifiques ont été stupéfaits : la densité du plasma situé à proximité immédiate du Voyager était 40 fois supérieure aux éjections coronales dans l'héliosphère elle-même. En ouvrant les archives, les scientifiques ont découvert deux autres fluctuations des niveaux de densité du plasma entourant la sonde. Enfin, la confirmation officielle a été reçue que la sonde avait quitté le système solaire et atteint un nouveau niveau d'exploration de l'espace interstellaire. Les experts ont déterminé la date exacte - le 25 août 2012. 
Attention dans les déclarations
Et pourtant, malgré le communiqué officiel de la NASA, certains scientifiques restent prudents dans leurs déclarations. Le terme « système solaire » peut également inclure des comètes incompréhensiblement éloignées en orbite dans une hypothétique région sphérique appelée le nuage d'Oort. AVEC point scientifique L'existence de cet objet n'a pas encore été confirmée. Mais si l'hypothèse se vérifie, la sonde aura besoin de plus de 30 mille ans pour atteindre cet objet lointain.
Bien que les composants physiques du Voyager (environ 65 000 pièces individuelles) puissent continuer à voyager pendant des millions d'années, l'équipement scientifique à l'intérieur de l'objet spatial a une durée de vie beaucoup plus courte. Ces instruments devraient devenir inutilisables d’ici 20 ans.
Photos prises depuis la sonde
En 1980, afin d'économiser de l'énergie, les caméras du Voyager 1 ont été éteintes et redémarrées seulement dix ans plus tard. Pendant tout ce temps, il n’était pas nécessaire de prendre des photos dans l’espace, déjà bien étudié. L'appareil avait une mission différente. Ainsi, lorsque la sonde s'est approchée des coins les plus éloignés du système solaire, des photographies uniques ont été prises. Le dernier lot de 60 photographies a été reçu par la NASA le 14 février 1990. 
Parmi les images, il y en avait une unique : une vue du Soleil entouré de plusieurs planètes. Et depuis près de quatre décennies maintenant, la sonde envoie des données vers la Terre via un émetteur aussi puissant qu'une ampoule intégrée dans un réfrigérateur. C'est pourquoi les données reçues du vaisseau spatial contiennent moins de 1 Mo de mémoire. Il faut environ 16 heures pour envoyer un signal à la Terre.
Conclusion
Il convient de noter que la deuxième sonde s'est éloignée assez rapidement de sa collègue et suit un itinéraire différent. Ses objectifs incluent la surveillance à distance planètes majeures Système solaire - Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune, et ensuite seulement sortez dans l'espace interstellaire. Cela devrait se produire dans les prochaines années.
