Fra kanten af ​​solsystemet, Voyager-sonder taler stadig med Australien efter 40 år

I denne måned er det 40 år siden, at NASA opsendte de to Voyager-rumsonder på deres mission for at udforske de ydre planeter i vores solsystem. og Australien har hjulpet det amerikanske rumagentur med at holde styr på sonderne på hvert trin i deres episke rejse.

CSIRO driver NASAs sporingsstation i Canberra, et sæt på fire radioteleskoper, eller retter, kendt som Canberra Deep Space Communication Complex (CDSCC).

Det er en af ​​tre sporingsstationer fordelt over hele kloden, som danner Deep Space Network. De to andre er på Goldstone, i Californien, og Madrid, i Spanien.

Sammen leverer de NASA, og andre rumudforskningsbureauer, med kontinuerlige, tovejs radiokommunikationsdækning til alle dele af solsystemet.

Fire årtier senere, og den australske sporingsstation er nu den eneste med det rigtige udstyr og den rigtige position til at kunne kommunikere med begge sonder, mens de fortsætter med at skubbe grænserne for udforskning af det dybe rum.

Lanceringen af ​​Voyagers

Voyagers primære formål var at flyve af Jupiter og Saturn. Hvis alle de videnskabelige mål blev opfyldt ved Saturn, så ville Voyager 2 blive målrettet for at fortsætte videre til Uranus og Neptun.

Ved hvert planetarisk møde – kørende på strøm svarende til pæren i dit køleskab – ville Voyagers sende fotografier og videnskabelige data tilbage til Jorden, før de blev accelereret mod deres næste mål af planetens tyngdekraft, som en slangebøsse.

Tidspunkt til at drage fordel af en gunstig justering af de ydre planeter, der ikke forventes at gentage sig i yderligere 175 år, Voyager 2 blev lanceret først den 20. august, 1977, efterfulgt af Voyager 1 den 5. september Selvom den blev lanceret som anden, Voyager 1 blev sendt på en hurtigere bane og var timet til at ankomme til Jupiter foran Voyager 2.

Da Voyager 1 ankom til Jupiter i 1979, begyndte missionens videnskabelige opdagelser.

Jupiter afslørede tæt på

Verden så på, mens Voyagers' kameraer sendte tilbage – via sporingsstationerne – nærbilleder af Jupiter og dens måner, lader os se disse verdener i detaljer for allerførste gang.

Fra turbulensen omkring enorme storme på Jupiter, til en vulkan i udbrud på Jupiters måne Io, til antydninger om, at den iskolde overflade af Europa sandsynligvis skjuler et hav nedenunder, Voyager-missionen begyndte at afsløre det ydre solsystem for os i inspirerende detaljer.

Ja, i løbet af deres 12-årige mission, Voyagers opdagede 24 nye måner, der kredsede om de ydre planeter og forfinede NASA's brug af Deep Space Network til at lytte til signaler fra fjerne rumfartøjer.

Til Saturn og videre

Efter Jupiter, begge Voyagers fortsatte med at støde på Saturn. Voyager 1 nåede det store mål at nærme sig Saturns kæmpemåne, Titan.

Efter dette møde, med sin primære mission afsluttet, Voyager 1 blev slynget på en nordlig bane over sletten med planeternes kredsløb. Voyager 2 blev efterfølgende målrettet mod at rejse ud på en udvidet mission for at besøge de næste to gasgigantverdener.

Da Voyager 2 fløj forbi Uranus i januar 1986, signalerne, der blev modtaget, var meget svagere, end da den fløj forbi Saturn, fem år tidligere.

Følgelig, CSIROs radioteleskop i Parkes var forbundet, eller opstillet, med NASAs retter i Canberra for at booste Voyager 2s svage radiosignal.

Dette var første gang en række teleskoper var blevet brugt til at spore et rumfartøj. Alligevel ville dette array være utilstrækkeligt til at modtage de endnu svagere signaler, der forventedes, da Voyager 2 nåede Neptun i 1989.

Så i tiden mellem møderne, NASA udvidede Canberras største skål fra 64 meter til 70 meter i diameter for at øge dens følsomhed, og derefter forbundet det igen med Parkes 64 meter parabol, for at maksimere datafangsten hos Neptun.

Canberra-skålens øgede størrelse og følsomhed betød også, at den var i stand til at understøtte Voyagers igangværende rejse ud over de ydre planeter.

Den lyseblå prik

I 1990 vendte Voyager 1 sine kameraer mod hjem. Det resulterende fotografi, kendt som Pale Blue Dot, er vores fjerneste syn på Jorden, en brøkdel af en pixel, der flyder i et dybt sort hav.

Den legendariske astrofysiker Carl Sagan, involveret i Voyager siden starten, reflekteret over, at dette fjerne syn på den lille scene, hvor vi spiller vores liv, burde inspirere os "til at bevare og værne om den lyseblå prik, det eneste hjem, vi nogensinde har kendt."

Begge Voyagers har for længst efterladt de ydre planeter, to opdagelsesrejsende på vej ind i galaksen i forskellige retninger, stadig sender data tilbage til Jorden og besvarer spørgsmål, som vi ikke engang vidste at stille, da de blev lanceret for 40 år siden.

Rejsende taler kun med Australien

Canberra-sporingsstationen fortsætter med at modtage signaler fra begge Voyager-rumfartøjer hver dag, og er i øjeblikket den eneste sporingsstation, der er i stand til at udveksle signaler med Voyager 2, på grund af rumfartøjets position, når det er på vej mod syd ud af solsystemet.

På grund af deres respektive afstande, titusindvis af milliarder kilometer hjemmefra, signalstyrken fra begge rumfartøjer er meget svag, kun en tiendedel af en milliard-billioner watt.

I 2012 Voyager 1 blev det første rumfartøj, der kom ind i det interstellare rum, området mellem stjernerne. Ligger uden for indflydelsen af ​​den magnetiske boble genereret af vores sol, Voyager 1 er i stand til direkte at studere sammensætningen af ​​det interstellare medium, for første gang.

Voyager 1 modtager stadig kommandoer, der kun kan sendes fra Canberras retter. Det er den eneste station med højeffektsenderen, der kan sende et signal, der er stærkt nok til at blive modtaget af rumfartøjet.

Det har været en episk rejse for to rumfartøjer, der ikke er større end små busser, to strålende robotter med et otte -spors båndoptager til optagelse af data og 256 kB hukommelse.

Et gyldent budskab

Forskerne og ingeniørerne ved NASAs Jet Propulsion Laboratory i Californien, som byggede Voyagers og fortsætter med at betjene dem, planlagt forud for Voyagers arv og dens rejse ud over vores solsystem.

Om bord på begge rumfartøjer placerede de en gylden rekord, i konceptet ligner en vinylplade, byder på halvanden times verdensmusik og hilsner til universet på 55 forskellige sprog.

Forsiden indeholder en billedgengivelse af, hvordan man afspiller pladen, og en kortreference til Jordens placering i vores galakse baseret på positionerne af omgivende pulsarer.

Inden 2030, begge Voyagers vil være ude af strøm, deres videnskabelige instrumenter deaktiveret, ikke længere er i stand til at udveksle signaler med Jorden. De vil fortsætte med deres nuværende hastigheder på mere end 17 kilometer i sekundet, bærer deres gyldne optegnelser som beskeder på flasker over det store hav af interstellare rum.

På vej i modsatte retninger, sydpå og nordpå ud af solsystemet, det bliver 40, 000 år før Voyager 2 passerer inden for en håndfuld lysår fra det nærmeste stjernesystem langs sin flyvevej, og 296, 000 år før Voyager 1 passerer den klare stjerne Sirius.

Udover det, vi kan forestille os, at de overlever i milliarder af år som de eneste spor af en civilisation af menneskelige opdagelsesrejsende i det fjerne af vores galakse.

Denne artikel blev oprindeligt publiceret på The Conversation. Læs den originale artikel.