https://frosthead.com

Timothy Ferris na nekonečné cestě Voyagers

Průzkum je jedna věc, druhá věda - ale v misi Voyager na vnější planety se docela pěkně spojili, odešli za posledních 35 let, ale stále objevují objevy.

Z tohoto příběhu

[×] ZAVŘÍT

Experti pracují na unikátním experimentu, který bude používat nafukovací aeroshell / tepelný štít k ochraně kosmické lodi při vstupu do atmosféry planety nebo při návratu na Zemi

Video: Tepelný štít nafukovací kosmické lodi NASA

Související obsah

  • Bubliny magnetismu na konci sluneční soustavy

Dvojče sondy Voyager jsou v současné době připraveny na pokraji mezihvězdného prostoru. Oba jsou ponořeni do pěnových stěn průhledné „helioférické bubliny“, kde sluneční vítr, sestávající z částic foukaných ze Slunce, se zastaví proti hvězdným větrům, které prostupují zbytek galaxie. Astronomové nevědí, jak silné jsou bublinové stěny - to je pro Voyagery, aby to zjistili - ale očekávají, že sondy propuknou a začnou reportovat z velkého světa za další tři roky. Tato závěrečná fáze vědecké mise sond by měla trvat přibližně do roku 2020 až 2025, kdy jejich zdroje energie plutonia zmizí a jejich rádia ztichnou.

Poté se Voyagery budou putovat navždy mezi hvězdami, ztlumit jako lodě duchů, ale příběhy vyprávět. Každý z nich nese časovou kapsli, „Zlatý rekord“, obsahující informace o tom, kde, kdy a jakým druhem byl odeslán. Zda je někdy najdou, nebo kým je zcela neznámé. V tomto smyslu průzkumná mise sondy teprve začíná.

Poté, co jsem hrál vedlejší roli v misi, jako producent Zlatého rekordu, jsem se 20. srpna 1977 zúčastnil prvního startu - Carl Sagan mě objal a křičel: „Udělali jsme to!“ Přes hřmějící hrom Titan-Centaur raketa, když stoupala na modrou oblohu na Floridě na vroucím sloupu kouře - a patřila mezi stovky novinářů, kteří se objevili v Jet Propulsion Laboratory (JPL) u Los Angeles pokaždé, když sondy zametly jinou planetou. Tato „setkání“, jak se jim říkalo, připomínala školní setkání, kde ti z nás, kteří byli spojeni vášní nebo profesí, byli svědky cest druhých od mladých lidí po starší občany.

Nedávno jsem dohonil stagnačního pravidelného Edwarda Stonea, prvního a jediného vědce z Voyageru. Ed má jasnou oči, kudlanku štíhlou a skvěle nerozebíratelnou, nyní je v jeho pozdních 70. letech. Nadále pracuje s nadšením na Voyageru a třech dalších misích NASA - včetně nadcházející Solar Probe Plus, která má odvážně letět pouhé čtyři miliony mil nad planoucí plochou Slunce.

"Musíme si uvědomit, že když byli Voyagers vypuštěni, " vzpomněl si Ed, "vesmírný věk byl jen 20 let." Neexistoval žádný způsob, jak vědět, jak dlouho budou tyto věci fungovat. “Kosmická agentura spustila dvě sondy, namísto jediné, jako pojistku proti katastrofickým selháním v Jupiteru a dále.

Přesto Voyagers pracovali, nejen po dobu 5 let požadovaných od svých stavitelů, ale po dobu 35 let a počítání.

Dosáhli Jupiteru v roce 1979 a pořídili tisíce fotografií, které odhalily složitost atmosféry obří planety a překvapivou rozmanitost jejích satelitů, od ledové Evropy po lávová jezera a chrlí sopky pekelného Io. Proklouzli kolem Jupiteru a nabrali dostatečnou rychlost (výměnou za nepostřehnutelné snížení Jupiterovy orbitální setrvačnosti), aby překročili únikovou rychlost Slunce a neúmyslně dosáhli stavu hvězdné lodi. Sondy od té doby křižují, jak okouzleny gravitačními poli, jako čtvercové riggers jsou větry.

Jejich nově objevená alacrita vletěla Voyagery z Jupiteru na Saturn za méně než tři roky. Zjistili, že Saturn nemá jen několik prstenů pozorovaných ze Země, ale tisíce z nich, vlnily se a kroucily se do záhybů gravitačními interakcemi mnoha Saturnových měsíců.

Tam se dvě kosmické lodi rozloučily. Voyager One se podrobně podíval na Saturnův záhadný, cloudem zakrytý satelit Titan - intenzivního vědeckého zájmu, protože má hustou atmosféru připomínající atmosféru kojenecké Země. Tento manévr umožnil vědcům přibít Titanův průměr (3 200 mil) a zlepšit porozumění jeho povrchu, kde se předpokládá, že se etanská jezera lesknou pod atmosférou o 60 procent hustší než Země. Ale také vyhodilo Voyager One z roviny sluneční soustavy a ukončilo svou planetární misi.

Voyager dva však pokračoval v Uranu v roce 1986 a v Neptunu v roce 1989. Všechny detailní fotografie, které máme Uranu - podivný svět zaklepal na jeho stranu, pravděpodobně střetem s jiným masivním tělem, když byla sluneční soustava mladá a neslušná - a ledově modrého Neptunu, jehož satelit Triton zobrazoval dusíkaté gejzíry tryskající skrz povrchový plášť se zmrzlým dusíkem, byly pořízeny Voyagerem Two.

Vědci rádi říkají, že význam objevu lze měřit podle toho, kolik předchozích vědeckých článků je zastaralých. Celé police plné knih o Slunečních planetách byly zastaralé misí Voyager a těmi, které sledovaly stezky, které hořely - mise jako Galileo, které obíhaly Jupitera 34krát, než byly úmyslně spáleny v jovianské atmosféře v roce 2003 (aby se zajistilo, že nikdy nenapadne a neznečistí Jupiterův satelit Europa, který může pod svým povrchovým ledem skrývat oceán tekuté vody), a Cassini, která obíhá Saturn od roku 2004. Není to tak, že knihy před Voyagerem byly pošetile mylné, ale jako lidské znalosti rostou, naše perspektivy se zlepšují, mění náš smysl pro to, na čem záleží.

Sagan vnímal Voyager jasněji než většina ostatních potenciál zlepšovat lidské perspektivy. Na jeho podnět Voyager One ohlédl zpět na Valentýna 1990 a vyfotografoval všechny sluneční planety, jak je vidět z výšky nad letadlem. Země zabírala jen jeden pixel, Carlovu slavnou Bledě modrou tečku. "To je doma, " napsal. "Pomysli na řeky krve rozlité všemi generály a císaři, aby se mohli ve slávě a triumfu stát okamžitými vládci zlomku tečky."

Voyager One je nyní vzdálený 11 miliard kilometrů - tak daleko, že jeho rádiové signály, které cestují rychlostí světla, potřebují k dosažení Země 16 hodin. Pokud jste se posadili na Voyager One a podívali se zpět k domovu, viděli byste Slunce jako jasnou hvězdu jižně od Rigelu se Zemí ztracenou v záři. Voyager Two má ve své úplně jiné trajektorii 13 světelných hodin. Rádiové signály z obou sond, denně zachycených velkými anténami Deep Space Network, dosahují síly méně než jednoho femtowattu, miliontiny miliardtiny wattu.

Jakmile Voyagers dosáhnou mezihvězdného prostoru, setkají se s prostředím tak odlišným od prostředí Země, aby zpochybnili naše domorodé představy o tom, co to znamená jít někam. Slunce a všechny ostatní hvězdy, které vidíme na obloze, obíhají kolem galaxie Mléčná dráha. Jejich orbitální rychlost - tady na předměstí, asi 27 000 světelných let od středu galaxie - je 220 kilometrů za sekundu. To je 500 000 mil za hodinu, což je více než desetinásobek rychlosti Voyagers 40 000 mph vzhledem ke Slunci. Takže když mluvíme o rychlostech Voyagers, mluvíme o malých přírůstcích, jako o tom, že auto vchází na dálnici a lemuje se uličkami zrychlujícího se provozu.

Lidé se ptají, kdy se jeden z Voyagers setká s jinou hvězdou. Odpověď, podle navigátorů JPL, je, že Voyager dva, za 40 000 let, projde do 1, 7 světelných let od červené trpasličí hvězdy Ross 248. Co to však ve skutečnosti znamená, že Ross 248, zametající Voyager dva jako vzdálený oceánská parník při pohledu ze záchranného člunu, bude viděna z pohledu Voyager Two, aby se pomalu rozjasňovala po tisíciletí, a pak se stmívala pro mnoho dalších.

A to je o tom. Voyagers se budou pohybovat kolem galaxie, předjíždějí některé hvězdy a ostatní předjíždějí, ale jen zřídkakdy se k nim přibližují. Stejně jako vy, já a všechno ostatní, galaxie je většinou prostor: Vystřelte brokovnici z jednoho okraje disku až na druhý a šance, že ani jedna peleta zasáhne hvězdu nebo planetu. Od Voyagerů se tedy očekává, že zůstanou navždy ve vesmíru - to znamená, pokud se jeden z nich nakonec neobjeví na radarové obrazovce mimozemské lodi a nedostane se na palubu.

Což nás přivádí zpět k „Zlatému záznamu“, Voyagerově zprávě na věky. Jedná se o pozlacený měděný disk o průměru 12 palců, obsahující zvuky Země, pozdravy v 55 jazycích, kterými mluví 87 procent světové populace, 115 analogově kódovaných fotografií a 90 minut hudby v rozsahu od čistě tónů Pygmy dívky zpívající v lese v Zairu do Beethovenovy Cavatiny a Chucka Berryho „Johnny B. Goode.“ Aby se usnadnilo přehrávání, v hliníkovém pouzdře přiloženém ke každému záznamu je uložena keramická kazeta pro phono plus schéma ukazující, jak ji používat. (Správná rychlost přehrávání, 16 a 2/3 ot / min, je schematicky definována z hlediska základní doby přechodu atomu vodíku.) Případ záznamu také obsahuje mapu pulsaru, zobrazující polohu Země v době zahájení a záplatu uranu-238, z jehož poločasu lze odvodit čas, který uplynul od uvedení na trh.

Tato technologie, i když je zastaralá, má výhodu dlouhověkosti. Jak nám připomínají nápisy s věkem z doby železné, drážky rozřezané na stabilní médium mohou trvat dlouho. Záznamy Voyageru by měly zůstat hratelné alespoň miliardu let, než podlehnou erozi mikrometeority a kosmickými paprsky. Miliarda let je 5krát vyšší než věk Atlantského oceánu, 5 000krát delší než existovalo Homo sapiens .

Jak říká Ed Stone, je pravda, že „Voyager je neuvěřitelný objevovací stroj, který objevuje věci, o kterých jsme ani nevěděli, že jsme to nevěděli.“ Ale každá sonda je také tvrdá jako hřebíky, rychlejší než-a - kapsle s časovým posunem, nesoucí dárky nabízené bez naděje na návrat. Pokud by to mimozemšťané někdy zachytili, může tato skutečnost mluvit hlasitě. To naznačuje, že i když jsme byli primitivní a nevědomí, něco v nás bylo dostatečně expanzivní na to, abychom se domnívali, že nejsme jediní vědci vesmíru, ani jeho jediní průzkumníci.

Timothy Ferris na nekonečné cestě Voyagers