NASAs Voyager 2-sonde går ind i det interstellare rum

For anden gang i historien, et menneskeskabt objekt er nået til rummet mellem stjernerne. NASAs Voyager 2-sonde har nu forladt heliosfæren – den beskyttende boble af partikler og magnetiske felter skabt af Solen.

Medlemmer af NASAs Voyager-team vil diskutere resultaterne på en pressekonference kl. 11.00 EST (8:00 PST) i dag på mødet i American Geophysical Union (AGU) i Washington. Nyhedskonferencen vil streames live på bureauets hjemmeside.

Sammenligning af data fra forskellige instrumenter ombord på det banebrydende rumfartøj, missionsforskere fastslog, at sonden krydsede den ydre kant af heliosfæren den 5. november. Denne grænse, kaldet heliopausen, er hvor det spinkle, varm solvind møder kulde, tæt interstellart medium. Dens tvilling, Voyager 1, krydsede denne grænse i 2012, men Voyager 2 bærer et fungerende instrument, der vil give første af sin slags observationer af arten af ​​denne gateway ind i det interstellare rum.

Voyager 2 er nu lidt mere end 11 milliarder miles (18 milliarder kilometer) fra Jorden. Missionsoperatører kan stadig kommunikere med Voyager 2, når den går ind i denne nye fase af sin rejse, men information – der bevæger sig med lysets hastighed – tager omkring 16,5 timer at rejse fra rumfartøjet til Jorden. Til sammenligning, lys, der rejser fra Solen, tager omkring otte minutter at nå Jorden.

Det mest overbevisende bevis på Voyager 2's udgang fra heliosfæren kom fra dets indbyggede Plasma Science Experiment (PLS), et instrument, der holdt op med at virke på Voyager 1 i 1980, længe før sonden krydsede heliopausen. Indtil for nylig, rummet omkring Voyager 2 var overvejende fyldt med plasma, der strømmede ud fra vores sol. Denne udstrømning, kaldet solvinden, skaber en boble – heliosfæren – der omslutter planeterne i vores solsystem. PLS'en bruger plasmaets elektriske strøm til at detektere hastigheden, massefylde, temperatur, tryk og flux af solvinden. PLS ombord på Voyager 2 observerede et stejlt fald i hastigheden af ​​solvindpartiklerne den 5. november. Siden den dato, plasmainstrumentet har ikke observeret nogen solvindstrøm i miljøet omkring Voyager 2, hvilket gør missionsforskere overbeviste om, at sonden har forladt heliosfæren.

Ud over plasmadataene, Voyagers videnskabsteammedlemmer har set beviser fra tre andre instrumenter ombord – det kosmiske stråle-subsystem, det lavenergiladede partikelinstrument og magnetometeret – det stemmer overens med konklusionen om, at Voyager 2 har krydset heliopausen. Voyagers teammedlemmer er ivrige efter at fortsætte med at studere dataene fra disse andre instrumenter ombord for at få et klarere billede af det miljø, som Voyager 2 rejser igennem.

"Der er stadig meget at lære om området i det interstellare rum umiddelbart efter heliopausen, " sagde Ed Stone, Voyager-projektforsker baseret på Caltech i Pasadena, Californien.

Sammen, de to Voyagers giver et detaljeret glimt af, hvordan vores heliosfære interagerer med den konstante interstellare vind, der strømmer udefra. Deres observationer supplerer data fra NASAs Interstellar Boundary Explorer (IBEX), en mission, der fjernsanser den grænse. NASA er også ved at forberede en ekstra mission - den kommende Interstellar Mapping and Acceleration Probe (IMAP), forventes lanceret i 2024 – for at udnytte Voyagers' observationer.

"Voyager har en meget speciel plads til os i vores heliofysiske flåde, " sagde Nicola Fox, direktør for Heliophysics Division i NASAs hovedkvarter. "Vores undersøgelser starter ved Solen og strækker sig ud til alt, hvad solvinden rører ved. At få Voyagers til at sende information tilbage om kanten af ​​Solens indflydelse giver os et hidtil uset glimt af et virkelig ukendt territorium."

Mens sonderne har forladt heliosfæren, Voyager 1 og Voyager 2 har endnu ikke forladt solsystemet, og vil ikke tage afsted snart. Grænsen for solsystemet anses for at være ud over den ydre kant af Oort-skyen, en samling af små genstande, der stadig er under indflydelse af Solens tyngdekraft. Bredden af ​​Oort-skyen kendes ikke præcist, men det anslås at begynde omkring 1, 000 astronomiske enheder (AU) fra Solen og til at strække sig til omkring 100, 000 AU. En AU er afstanden fra Solen til Jorden. Det vil tage omkring 300 år for Voyager 2 at nå den inderste kant af Oort-skyen og muligvis 30, 000 år at flyve ud over det.

Voyager-sonderne drives ved hjælp af varme fra henfaldet af radioaktivt materiale, indeholdt i en enhed kaldet en radioisotop termisk generator (RTG). Effekten af ​​RTG'erne falder med omkring fire watt om året, hvilket betyder, at forskellige dele af Voyagers, inklusive kameraerne på begge rumfartøjer, er blevet slukket over tid for at styre strømmen.

"Jeg tror, ​​vi alle er glade og lettede over, at Voyager-sonderne begge har fungeret længe nok til at nå denne milepæl, " sagde Suzanne Dodd, Voyager projektleder ved NASA's Jet Propulsion Laboratory (JPL) i Pasadena, Californien. "Det er det, vi alle har ventet på. Nu ser vi frem til, hvad vi vil kunne lære af at have begge sonder uden for heliopausen."

Voyager 2 blev lanceret i 1977, 16 dage før Voyager 1, og begge har rejst langt ud over deres oprindelige destinationer. Rumfartøjerne blev bygget til at holde i fem år og udføre nærstudier af Jupiter og Saturn. Imidlertid, mens missionen fortsatte, yderligere forbiflyvninger af de to yderste gigantiske planeter, Uranus og Neptun, vist sig muligt. Da rumfartøjet fløj hen over solsystemet, fjernstyret omprogrammering blev brugt til at udstyre Voyagers med større kapaciteter, end de besad, da de forlod Jorden. Deres to-planet mission blev en fire-planet mission. Deres femårige levetid er strakt til 41 år, gør Voyager 2 til NASAs længste kørende mission.

Voyager-historien har ikke kun påvirket generationer af nuværende og fremtidige videnskabsmænd og ingeniører, men også jordens kultur, herunder film, kunst og musik. Hvert rumfartøj bærer en gylden rekord af jordlyde, billeder og beskeder. Da rumfartøjet kunne holde milliarder af år, disse cirkulære tidskapsler kunne en dag være de eneste spor af menneskelig civilisation.

Voyagers missionscontrollere kommunikerer med sonderne ved hjælp af NASAs Deep Space Network (DSN), et globalt system til kommunikation med interplanetariske rumfartøjer. DSN består af tre klynger af antenner i Goldstone, Californien; Madrid, Spanien; og Canberra, Australien.