wiedziałeś?

misja Voyager została oficjalnie zatwierdzona w maju 1972 roku. Dzięki oddanym wysiłkom wielu wykwalifikowanych pracowników Przez ponad trzy dekady podróżnicy odzyskali wiedzę o planetach zewnętrznych, która nie istniała w całej poprzedniej historii astronomii i Nauk planetarnych. Statki kosmiczne Voyagera nadal działają jak mistrzowie.

nic dziwnego, że istnieje wiele niezwykłych, „gee-whiz” faktów związanych z różnymi aspektami misji Voyagera. Te ciekawostki zostały podsumowane poniżej w odpowiednich kategoriach. Niektóre mogą wydawać się trudne do uwierzenia, ale wszystkie są prawdziwe i dokładne.

Ogólna misja

całkowity koszt misji Voyager od maja 1972 roku przez Neptuna (w tym rakiety nośne, radioactive power source (RTGs) i Wsparcie śledzenia DSN) wynosi 865 milionów dolarów. Na początku może to brzmieć bardzo drogo, ale fantastyczne Zwroty są okazją, gdy umieścimy koszty w odpowiedniej perspektywie. Ważne jest, aby zdać sobie sprawę, że:

1. w przeliczeniu na jednego mieszkańca jest to tylko 8 centów za USA. mieszkańców rocznie, czyli mniej więcej połowę kosztów jednego batonika rocznie od momentu powstania projektu.cały koszt Voyagera to ułamek dziennych odsetek od długu narodowego USA.
2. w sumie 11 000 prac zostało poświęconych projektowi Voyager poprzez spotkanie z Neptunem. Jest to równowartość 1/3 nakładu szacowanego na ukończenie Wielkiej Piramidy w Gizie dla króla Cheopsa.

w sumie pięć bilionów bitów danych naukowych zostało zwróconych na Ziemię przez oba statki kosmiczne Voyager po zakończeniu spotkania z Neptunem. Stanowi to wystarczającą ilość bitów, aby wypełnić ponad siedem tysięcy płyt CD z muzyką.

czułość naszych anten śledzących na całym świecie jest naprawdę niesamowita. Anteny muszą przechwytywać informacje Voyagera z sygnału tak słabego, że moc uderzająca w antenę wynosi tylko 100 -16 watów (1 część na 10 kwadrylionów). Współczesny elektroniczny zegarek cyfrowy działa na poziomie mocy 20 miliardów razy większym niż ten słaby poziom.

sonda Voyager

każdy sonda Voyager składa się z 65 000 pojedynczych części. Wiele z tych części ma dużą liczbę „równoważnych” mniejszych części, takich jak tranzystory. Jedna pamięć komputera zawiera ponad milion równoważnych części elektronicznych, a każdy statek kosmiczny zawiera około pięciu milionów równoważnych części. Ponieważ kolorowy telewizor zawiera około 2500 równoważnych części, każdy Voyager ma równoważny układ elektroniczny około 2000 kolorowych telewizorów.

podobnie jak komputer HAL na pokładzie statku Discovery ze słynnej opowieści science fiction 2001: Odyseja kosmiczna, każdy Voyager jest wyposażony w oprogramowanie komputerowe do autonomicznej ochrony przed uszkodzeniami. System Voyager jest jednym z najbardziej zaawansowanych kiedykolwiek zaprojektowanych dla sondy głębinowej. Istnieje siedem procedur ochrony przed błędami najwyższego poziomu, z których każda jest w stanie pokryć wiele możliwych awarii. Statek może znaleźć się w bezpiecznym stanie w ciągu zaledwie kilku sekund lub minut, co ma kluczowe znaczenie dla jego przetrwania, gdy czasy komunikacji w obie strony dla Ziemi rozciągają się do kilku godzin, gdy statek podróżuje do odległego zewnętrznego układu słonecznego.

oba Voyagery zostały specjalnie zaprojektowane i zabezpieczone, aby wytrzymać duże dawki promieniowania podczas obrotu Jowisza. Udało się to osiągnąć poprzez wybór części utwardzonych promieniowaniem i ekranowanie bardzo wrażliwych części. Niezabezpieczony pasażer podróżujący na pokładzie Voyagera 1 podczas spotkania z Jowiszem otrzymałby dawkę promieniowania równą tysiąckrotności śmiertelnego poziomu.

sonda Voyager może skierować swoje instrumenty naukowe na platformę skanującą z dokładnością większą niż jedna dziesiąta stopnia. Jest to porównywalne do Bowling strike-after-strike ad infinitum, zakładając, że musisz trafić w ciągu jednego cala kieszeni strike za każdym razem. Taka precyzja jest niezbędna do prawidłowego wyśrodkowania obrazu o wąskim kącie, którego kwadratowe pole widzenia byłoby równoważne szerokości kręgli.

aby uniknąć rozmazywania na zdjęciach telewizyjnych Voyagera, prędkości kątowe statków kosmicznych muszą być bardzo małe, aby utrzymać kamery tak stabilnie, jak to możliwe w czasie ekspozycji. Każdy statek kosmiczny jest tak stabilny, że prędkości kątowe są zwykle 15 razy wolniejsze niż ruch wskazówki godzinowej zegara. Ale nawet to nie było wystarczająco stabilne na Neptunie, gdzie poziom światła jest 900 razy słabszy niż na Ziemi. Inżynierowie statków kosmicznych opracowali sposoby, aby Voyager był 30 razy bardziej stabilny niż wskazówka godzinowa na zegarze.

Elektronika i grzejniki na pokładzie każdego prawie tonowego statku kosmicznego Voyager mogą pracować tylko na mocy 400 watów, lub mniej więcej jednej czwartej, która jest używana przez przeciętny dom mieszkalny w zachodnich Stanach Zjednoczonych.

zestaw małych silników zapewnia Voyagerowi możliwość kontroli położenia i korekcji trajektorii. Każdy z tych małych zespołów ma siłę ciągu zaledwie trzech uncji. W przypadku braku tarcia, na równej drodze, przyspieszenie dużego samochodu do prędkości 48 km/h (30 mph) za pomocą jednego z silników zajęłoby prawie sześć godzin.

Platforma skanująca Voyager może być przesuwana o dwie osie obrotu. Silnik wielkości kciuka w zespole napędowym przekładni (który obraca 9000 obrotów na każdy pojedynczy obrót platformy skanującej) będzie obracał się o pięć milionów obrotów od startu do spotkania z Neptunem. Jest to odpowiednik liczby obrotów wału korbowego samochodu podczas podróży 2725 km (1700 Mil), mniej więcej w odległości od Bostonu,MA do Dallas,TX.

żyroskopy Voyagera mogą wykryć ruch kątowy statku kosmicznego zaledwie o jedną dziesiątą tysięczną stopnia. Pozorny ruch Słońca na naszym niebie porusza się ponad 40 razy w ciągu jednej sekundy.

magnetofon na pokładzie każdego Voyagera został zaprojektowany do nagrywania i odtwarzania dużej ilości danych naukowych. Głowica taśmy nie powinna zaczynać się zużywać, dopóki taśma nie zostanie przesunięta w przód iw tył na odległość porównywalną do tej w Stanach Zjednoczonych. Wyobraź sobie odtwarzanie dwugodzinnej Kasety Wideo na domowym magnetowidzie raz dziennie przez następne 33 lata, bez awarii.

magnetometry Voyagera są zamontowane na wątłym, wrzecionowatym wysięgniku z włókna szklanego, który został rozwinięty z 2-metrowej puszki krótko po opuszczeniu Ziemi przez statek kosmiczny. Po teleskopowym wysięgniku i obróceniu się z kanistra do przedłużenia o prawie 13 metrów (43 stopy), orientacje czujników magnetometru były kontrolowane z dokładnością lepszą niż dwa stopnie.

Nawigacja

każdy Voyager użył ogromnego pola grawitacyjnego Jowisza, aby rzucić się na Saturna, doświadczając względnego wzrostu prędkości słońca o około 35 700 mil na godzinę. Ponieważ całkowita energia w Układzie Słonecznym musi być zachowana, Jowisz został początkowo spowolniony na swojej orbicie słonecznej – – – ale tylko o jedną stopę na bilion lat. Dodatkowe wspomaganie grawitacyjne Saturna i Urana było konieczne, aby Voyager 2 mógł ukończyć swój lot do Neptuna, skracając czas podróży o prawie dwadzieścia lat w porównaniu z niezasłużoną trasą Ziemia-Neptun.

dokładność dostawy Voyager na Neptuna 100 km (62 mi), podzielona przez odległość podróży lub długości łuku przebytej 7,128,603,456 km (4,429,508,700 mi), jest równoznaczne z wyczynem zatonięcia 3630 km (2260 mi) Golf putt, zakładając, że golfista może dokonać kilku nielegalnych korekt grzywny, podczas gdy piłka toczy się po tej niezwykle długiej zieleni.

oszczędność paliwa Voyagera (pod względem mpg) jest imponująca. Mimo że większość masy 700 ton nośnika jest spowodowana paliwem rakietowym, Wielka odległość Voyagera 2 wynosząca 7,1 miliarda km (4,4 miliarda mi) od startu do Neptuna spowodowała zużycie paliwa na poziomie około 13 000 km na litr (30 000 mi na galon). Jak Voyager 2 smugi przez Neptuna i wybrzeża z układu słonecznego, to zużycie paliwa po prostu coraz lepiej!

Nauka

rozdzielczość wąskich kamer telewizyjnych Voyagera jest wystarczająco ostra, aby odczytać nagłówek gazety w odległości 1 km (0.62 mi).

Pele, największy z wulkanów widzianych na Księżycu Jowisza Io, wyrzuca siarkę i produkty dwutlenku siarki na wysokości 30 razy wyższe niż Mount Everest, a strefa opadu obejmuje obszar wielkości Francji. Erupcja Mount St. Helens była tylko małą czkawką w porównaniu (co prawda, grawitacja na poziomie powierzchni Io jest około sześć razy słabsza niż ziemska).

gładka, wodno-lodowa powierzchnia Księżyca Jowisza Europa może skrywać ocean, ale niektórzy naukowcy uważają, że wszystkie oceany w przeszłości zamieniły się w błoto lub lód. 2010: Odyseja Druga Jako Artur C. Clarke opisuje swoją historię wokół możliwości rozwoju życia w oceanach Europy.

pierścienie Saturna ukazywały się podróżnikom jako olśniewający naszyjnik z 10 000 nici. Biliony cząsteczek lodu i bergów wielkości samochodu ścigają się po każdym z milionowych torów, a ruch jest koordynowany przez połączone grawitacyjne holowniki Saturna,orszak księżyców i księżyców, a nawet pobliskie cząstki pierścieni. Pierścienie Saturna są tak cienkie w stosunku do ich szerokości 171 000 km (106 000 mil), że jeśli model Pełnowymiarowy miałby być zbudowany z grubością zapisu fonograficznego, model musiałby mierzyć cztery mile od jego wewnętrznej krawędzi do zewnętrznej krawędzi. Skomplikowana tkanina wzorców cząstek pierścieniowych jest tworzona przez wiele złożonych interakcji dynamicznych, które zrodziły nowe teorie ruchu fal i cząstek.

największy księżyc Saturna Tytan był postrzegany jako dziwny świat z gęstą atmosferą i różnorodnością węglowodorów, które powoli spadają na morza etanu i metanu. Dla niektórych naukowców Tytan, ze swoją głównie azotową atmosferą, wydawał się małą ziemią, której ewolucja dawno temu została zatrzymana przez nadejście epoki lodowcowej, być może głęboko zamrażając kilka organicznych reliktów pod obecną powierzchnią.

pierścienie Urana są tak ciemne, że wyzwanie Voyagera polegające na zrobieniu ich zdjęcia było porównywalne z zadaniem sfotografowania stosu brykietów z węgla drzewnego u stóp choinki, oświetlonego tylko 1 watową żarówką na szczycie drzewa, przy użyciu filmu ASA-64. A poziom światła Neptuna będzie mniejszy niż połowa Urana.

przyszłość

przez wieki astronomowie nie zgadzali się na to, gdzie kończy się układ słoneczny. Jedna z opinii mówi, że granica jest tam, gdzie grawitacja Słońca już nie dominuje – punkt poza planetami i poza obłokiem Oorta. Granica ta znajduje się mniej więcej w połowie drogi do najbliższej gwiazdy, Proximy Centauri. Podróżowanie z prędkością ponad 35 000 mil na godzinę zajmie podróżnikom prawie 40 000 lat i przebyli odległość około dwóch lat świetlnych, aby osiągnąć tę raczej niewyraźną granicę.

istnieje jednak bardziej definitywna i jednoznaczna granica, przez którą podróżnicy będą się zbliżać i przechodzić. Jest to heliopauza, która jest obszarem granicznym między Słońcem a wiatrem międzygwiezdnym. Kiedy Voyager 1 przekroczy szok zakończenia wiatru słonecznego, wejdzie w heliosheath, burzliwy region prowadzący do heliopauzy. Kiedy podróżnicy przekroczą heliopauzę, miejmy nadzieję, że podczas gdy statek kosmiczny będzie nadal w stanie wysyłać dane naukowe na Ziemię, znajdą się w przestrzeni międzygwiezdnej, mimo że nadal będą bardzo daleko od „krawędzi układu słonecznego”. Gdy Voyager znajdzie się w przestrzeni międzygwiezdnej, zostanie zanurzony w materii powstałej w wyniku eksplozji pobliskich gwiazd. Tak więc, w pewnym sensie, można uznać heliopauzę za ostateczną granicę.

z wyjątkiem poważnych awarii podsystemu kosmicznego, Voyagery mogą przetrwać do początku XXI wieku (~ 2025), kiedy zmniejszenie mocy i poziomu hydrazyny uniemożliwi dalszą pracę. Gdyby nie te kurczące się materiały eksploatacyjne i możliwość utraty zamka na słabym słońcu, nasze anteny śledzące mogłyby nadal „rozmawiać”z podróżnikami przez kolejne wiek lub dwa!