En dag i NASAs Voyagers liv

Mere end 10 milliarder miles væk fra Jorden, der er ingen dag og nat. Tid og rum er ubegribelige, og vores sol er et fjernt punkt af stjernelys - en svag påmindelse om hjemmets NASA's tvillinge Voyagers, menneskehedens fjerneste og længst levede rumfartøj, efterladt for 40 år siden. Voyager 1, som blev lanceret den 5. september, 1977, og Voyager 2, lanceret den 20. august, 1977, fortsætte med at returnere data, der former vores syn og forståelse af vores plads i universet.

Vi tænker ofte på rummet som tomt, men selv rummets vakuum er fyldt med resterne af stjerneeksplosioner fra millioner af år siden og domineret af usynlige magnetiske kræfter. Sådanne magnetiske kræfter udskærer unikke rummiljøer i hele galaksen, hver enkelt som et kvarter med sit eget særpræg. Voyager har hjulpet videnskabsmænd med at definere grænserne for vores eget stjernekvarter - som videnskabsmænd kalder heliosfæren - ved at returnere observationer om de forhold, hvor Solens indflydelse aftager, og det interstellare rum begynder.

"Voyager søger vores plads i galaksen:Hvordan interagerer solsystemet med resten af ​​galaksen, og hvordan påvirker det os?" sagde Erik Christian, en rumforsker ved NASAs Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland. "Hvis noget legemliggør opdagelsens ånd, det er Voyager." Christian tjente som Voyager-programforsker for NASAs hovedkvarter mellem 2002 og 2008, og fortsætter med at udføre videnskabeligt arbejde med missionen. Disse spørgsmål er nøglen til at forstå vores egen stjerne og muliggøre menneskelig udforskning af rummet, men de kunne også kaste lys over andre stjernesystemers funktion og potentielle beboelighed.

Heliosfæren genereres af Solens konstante udadgående strøm af magnetisk solmateriale, kaldet solvinden. Denne højhastighedsvind fylder solsystemet og danner en stor boble, mere end 20 milliarder miles på tværs, hvor rummet indeni er forskelligt fra rummet udenfor. Inden for heliosfæren, rummet er påvirket af de dynamiske egenskaber af Solen båret i solvinden - inklusive magnetiske felter, energiske partikler og ioniserede gasser kaldet plasma. Solen og hele heliosfæren bevæger sig gennem det interstellare rum, og denne relative bevægelse former heliosfæren.

Udforsker vores interstellare baghave

Rejser med hastigheder på mere end 35, 000 mph, Voyagers rejser omkring 900, 000 miles længere væk fra Jorden hver dag, en afstand svarende til cirka 36 gange Jordens omkreds. Fem år siden, i august 2012, Voyager 1 krydsede kanten af ​​heliosfæren, kaldet heliopausen, vovede sig for første gang ud i rummet mellem stjerner, hvor intet rumfartøj havde været før.

Missionen har informeret forskerne om, at inde i heliosfæren, Jorden og resten af ​​solsystemet er beskyttet mod kosmisk stråling og stykker af varme brint- og heliumgasser, der udgør det, der er kendt som det lokale fnug - en række massive skyer, hver flere lysår bred, af interstellart medium, som heliosfæren i øjeblikket bevæger sig igennem. Ikke længere omgivet af heliosfæren, Voyager 1 udforsker i øjeblikket vores interstellare baghave, måler en af ​​disse skyer og søger i Fluff efter spor til vores oprindelse, og dem fra begyndende solsystemer.

"Vi er ikke i en typisk del af galaksen, hvis der er en typisk del af galaksen, " sagde Christian. "Vi er i en boble, hvor flere supernovaer sprængtes, og det er fantastisk at rejse igennem det. Det ville næsten få dig til at føle dig ubetydelig, hvis der ikke også var masser af ting at lære her."

At studere selve rummets natur

Sondernes planetariske instrumenter blev slukket efter de passerede de ydre planeter, men en række instrumenter udfører deres interstellare mission. Voyager 1 har i øjeblikket fire arbejdsinstrumenter, der måler magnetfelterne, ladede energiske partikler (to instrumenter er ansvarlige for dette) og lavfrekvente radiobølger fra omgivelserne. Voyager 2 har også disse fire, og desuden en fungerende plasmasensor, som direkte måler solvinden.

Dag ud og dag ind, begge Voyagers sender konstant data tilbage til Jorden. Dette feed af data modtages kun, imidlertid, når NASAs Deep Space Network låser sig fast på rumfartøjet. Projektets mål er at erhverve mindst 16 timers realtidsdata pr. rumfartøj hver dag, men den faktiske tid varierer afhængigt af netværkets ressourcer.

Voyager 1, nu næsten 13 milliarder miles fra Jorden, rejser gennem det interstellare rum nordpå ud af planeternes plan, mens Voyager 2, næsten 11 milliarder miles væk, rejser sydpå og forventes at komme ind i det interstellare rum i de næste par år. De forskellige placeringer af de to Voyagers gør det muligt for videnskabsmænd at sammenligne to områder af rummet, hvor heliosfæren interagerer med det omgivende interstellare medium. Når Voyager 2 krydser ind i det interstellare medium, de vil også være i stand til at prøve dette rum fra to forskellige steder samtidigt.

Den endelige grænse

Gennem deres 40 år i rummet, de banebrydende Voyagers har omdefineret, hvad videnskabsmænd betragter som den endelige grænse. "For årtier siden, joken blandt videnskabsmænd var, at vurderingen af ​​kanten af ​​heliosfæren bevægede sig ud i samme hastighed, som Voyager var, " sagde Christian.

Deres videnskabelige arv er uden sidestykke, og missionen muliggør stadig fascinerende opdagelser. For nylig, Voyager 1 antydede, at magnetfeltet i det lokale interstellare medium er viklet rundt om heliosfæren. Data fra sonderne antydede også et helt nyt billede af heliosfæren - et, der er meget mere kompakt og afrundet end tidligere antaget.

Kommunikation med rumfartøjet vil blive opretholdt, indtil Voyagers' atomkraftkilder ikke længere kan levere nok elektricitet til at betjene satellitterne. Ingeniører forventer, at hvert rumfartøj fortsætter med at betjene mindst ét ​​videnskabeligt instrument indtil omkring 2025.

Imidlertid, selv efter at rumfartøjet er stille, takket være bemærkelsesværdig teknik, ellers vil de være i god stand. Bortset fra katastrofale kollisioner, Voyagers forventes at fortsætte med at trives på deres ensomme, grænseløse rejser, krydser med deres nuværende hastighed og fuldfører et kredsløb omkring Mælkevejens centrum hvert 225. millioner år.