Kosmiczna odyseja Voyagerów

Kosmiczna odyseja Voyagerów

Po 25 latach sondy kosmiczne zbliżają się do granic Układu Słonecznego

Miała to być czteroletnia wyprawa w okolice Jowisza i Saturna. Obie sondy kosmiczne wystrzelono z Cap Canaveral na Florydzie niemalże po cichu, bez zwykłej propagandowej oprawy. Minęło ćwierć wieku. Voyagery zbadały cztery planety i 48 księżyców, przesłały rewelacyjne zdjęcia i dane, które zmusiły naukowców do porzucenia dawnych teorii o Układzie Słonecznym.
Obecnie misja bliźniaczych Podróżników uznawana jest za najskuteczniejszą w dziejach eksploracji kosmosu. Amerykańska agencja NASA obchodzi więc

srebrny jubileusz Voyagerów

z satysfakcją tym większą, że wiele innych, bardziej ambitnych projektów skończyło się żałosnym fiaskiem. Mars okazał się grobem kilku próbników kosmicznych, zaś ostatnio, w połowie sierpnia, skonstruowana kosztem 158 mln dol. sonda Contour, mająca z niewielkiej odległości spenetrować kilka komet, rozpadła się na trzy części po włączeniu silników na orbicie okołoziemskiej. Contour stał się kosmicznym złomem, tym głośniej brzmią więc głosy zachwytu o misji Voyagerów. Carolyn Porco, biorąca udział w przygotowaniu ekspedycji obu sond, twierdzi: „Ludzkość drugiej połowy XX w. i początku XXI w. będzie pamiętana przede wszystkim ze względu na swe badania kosmosu. Projekt Voyager stanowi ukoronowanie tych wysiłków. Misja ta otworzyła przecież Układ Słoneczny”. Ale wielka wyprawa wciąż trwa. Napędzane plutonem radiogeneratory na pokładach sond nadal działają, kilka instrumentów wyłączono, aby oszczędzić energię, lecz najważniejsza aparatura pracuje i wysyła bezcenne dane. Sygnał radiowy z Voyagera 1 ma szybkość światła, ale i tak potrzebuje niemal 12 godzin, by dotrzeć do naszej planety. Sonda kosmiczna, mknąca z prędkością 62 tys. km na godzinę, znajduje się przecież w odległości 12,7 mld km od Ziemi, daleko poza strefą planet – to najdłuższa podróż, którą odbył wytwór ludzkich rąk. Voyager 2 ma za sobą 10,1 mld km. Specjaliści z Jet Propulsion Laboratory NASA w Pasadenie liczą, że obie sondy około roku 2003 lub 2007 osiągną granicę Układu Słonecznego, zwaną heliopauzą. Wyznacza ją powłoka gigantycznego „balonu” z wiatru słonecznego, cząsteczek elementarnych wyrzucanych nieustannie we wszystkich kierunkach przez naszą gwiazdę. Heliopauza wyznacza przestrzeń, w której wiatr słoneczny staje się słabszy niż wiatr z innych gwiazd. Po wejściu w heliopauzę oba statki kosmiczne będą musiały walczyć z burzliwymi turbulencjami, gdy szybkość wiatru słonecznego gwałtownie spadnie z 1,6 mln do 400 tys. km na godzinę, gdy promieniowanie kosmiczne i

pola magnetyczne zaczną wariować.

Jeśli Voyagery nie zostaną uszkodzone w tym kosmicznym huraganie, opuszczą Układ Słoneczny i znajdą się w przestrzeni międzygwiazdowej, wciąż emitując sygnały. Energii w generatorach wystarczy jeszcze na 20 lat.
A wydawało się, że ta niezwykle szczęśliwa ekspedycja nie dojdzie do skutku. Po kosztownych misjach marsjańskich Vikingów szefowie NASA uznali, że nie ma już środków na wyprawę ku ogromnym gazowym planetom. Z trudem przekonano ich, aby przygotować chociażby oszczędnościową misję w kierunku Jowisza i Saturna. Obie sondy kosmiczne o masie około 800 kg wyposażono stosunkowo skromnie, jednak przemyślni naukowcy postarali się, aby na pokładach znalazła się aparatura, która zachowa sprawność nawet podczas znacznie dłuższego lotu. Voyager 2 wystartował 20 sierpnia, Voyager 1 – 5 września 1977 r. W marcu 1979 r. Voyager 1 dotarł w pobliże Jowisza i wykorzystał grawitacyjne „kopnięcie” tej planety, by pomknąć ku Saturnowi. W listopadzie następnego roku był już 64 tys. km ponad najwyższymi chmurami Saturna. Spenetrował okolice Tytana, saturnowego księżyca, i skierował się ku granicom Układu Słonecznego. Jego bliźniak zmienił zaś swą trajektorię, wykorzystując siłę grawitacyjną Saturna, aby w styczniu 1986 r. spotkać się z Uranem, a w sierpniu 1989 r. – z Neptunem. Wyniki misji międzyplanetarnych obieżyświatów wprawiły astronomów w zdumienie. Edward Stone, były dyrektor Jet Propulsion Laboratory, opowiada: „Dzięki Voyagerom wiemy, że Układ Słoneczny jest bardziej zróżnicowany, niż można sobie wyobrazić. Każdy księżyc jest inny, każdy układ pierścieni, każda wielka planeta, każde pole magnetyczne jest zasadniczo odmienne”.
Przypuszczano np., że tylko Saturn ma pierścienie z pyłu i odłamków kosmicznych skał, okazało się, że takie systemy są powszechne wśród wielkich planet. Naukowcy byli pewni, że planetarne satelity są martwymi globami, tak jak ziemski księżyc. Misja Voyagerów dowiodła, że są to obiekty dziwne i nierzadko bardzo aktywne: na Io, księżycu Jowisza, odkryto pierwsze wulkany poza Ziemią. Wyrzucają one siarkę i rozpalone gazy na wysokość do 300 km. Poza tym księżyc ten połączony jest ze swym globem wiązką linii sił pola elektrycznego, wzdłuż której płynie prąd o natężeniu pięciu milionów amperów! Z kolei na pokrytej lodem Europie spostrzeżono pęknięcia i uskoki, świadczące, że

powierzchnia globu wciąż ulega przemianom.

Voyager 2 zaobserwował zorze nad biegunami Jowisza, głębokie na 20 km kaniony na Mirandzie, księżycu Urana, i wichury na Neptunie osiągające prędkość 2 tys. km na godzinę – najpotężniejsze wiatry w Układzie Słonecznym.
Kiedy sondy opuściły strefę planet, personel misji Voyagerów został zredukowany z ponad 300 do 12 ludzi. Ale sukces wyprawy Podróżników zrobił ogromne wrażenie. NASA przeprowadziła z powodzeniem dwie podobne misje. Sonda Galileo spenetrowała okolice Jowisza, próbnik Cassini wejdzie na orbitę Saturna w lipcu 2004 r. Obecnie trwają prace nad 11 projektami bezzałogowych wypraw międzyplanetarnych, przewidującymi m.in. lot ku Wenus, przebadanie Europy – lodowego księżyca – czy też najdalszej planety Układu Słonecznego – Plutona. Z pewnością jednak nie wszystkie te ambitne plany na najbliższe dziesięciolecie zostaną zrealizowane.
Najpóźniej około 2025 r. nadajniki Voyagerów zamilkną. Ale sondy będą mknąć w przestrzeni kosmicznej przez miliony lat, niosąc przesłanie ludzkości dla (ewentualnych) istot rozumnych z innych planet. Każdy z próbników ma na pokładzie miedzianą, pozłacaną płytę w aluminiowej kopercie. Na płycie zapisane są obrazy i dźwięki z Ziemi – odgłosy pocałunku, śmiechu, śpiewanej przez matkę kołysanki, wulkanów, grzmotów czy kumkania żab, obrazy kwiatów, drzew, zwierząt, oceanów, pustyń, autostrad, domów, a także ludzi oddających się rozmaitym zajęciom. Kosmici będą mogli też posłuchać fragmentów opery „Czarodziejski flet” Mozarta, Drugiego Koncertu Brandenburskiego Bacha czy dynamicznej klasyki rock-and-rolla – „Johnny B. Goode” Chucka Berry’ego.
Do tego dochodzą pozdrowienia na piśmie od ówczesnego prezydenta USA, Jimmy’ego Cartera, i sekretarza generalnego ONZ, Kurta Waldheima, oraz pozdrowienia w 55 językach, nawet w mowie starożytnego Akkadu. Na skutek nieporozumień protokolarnych, które języki nagrać najpierw, o mało nie doszło do sporu z ONZ. Twórcy przesłania – słynny kosmolog Carl Sagan oraz radioastronom Frank Drake – zamierzali wysłać kosmitom zdjęcie nagiego mężczyzny i nagiej, brzemiennej kobiety. Nie zgodzili się na to dyrektorzy NASA, pamiętając skandal, jaki wybuchł, gdy na plakietce dla statku kosmicznego Pionier 10 umieszczono wizerunek pary nagich Ziemian. Opinia publiczna oskarżała wtedy Agencję o „popisywanie się w przestrzeni kosmicznej brakiem skromności, i to na koszt podatników”. Ostatecznie na płytce Voyagerów znalazło się biało-czarne zdjęcie cieni nagiej pary trzymającej się za ręce. Na aluminiowej kopercie płyty narysowano m.in. schematy pokazujące, w jaki sposób można odtworzyć nagranie za pomocą igły i specjalnego ramienia, które również znajdują się na pokładzie. Zanim ewentualni

kosmici posłuchają ziemskich nagrań,

minie co najmniej 40 tys. lat. Dopiero wtedy Voyagery znajdą się w „pełnej” przestrzeni kosmicznej, z dala od ostatnich obiektów Układu Słonecznego. Carolyn Porco nie kryje entuzjazmu: „Voyager to prawdziwa przygoda – łączy w sobie elementy naukowej eksploracji, epickiej podróży i romansu, przenosi świadectwa ludzkiej kultury. Jest przykładem wszystkiego, co jest dobre w historii poznania”.

 

Wydanie: 2002, 35/2002

Kategorie: Nauka

Napisz komentarz

Odpowiedz na treść artykułu lub innych komentarzy