NASA's langstlevende missie: Voyager-sondes loggen 45 jaar in de ruimte

2022-08-27 17:41:48 By : Ms. Joshua Hong

Door Jet Propulsion Laboratory 19 augustus 2022De weergave van deze kunstenaar toont het ruimtevaartuig Voyager van NASA.Op de giek aan de rechterkant zijn het Cosmic Ray Science-instrument, de Low Energy Charged Particle-detector, de infraroodspectrometer en radiometer, de ultravioletspectrometer, de fotopolarimeter en groothoek- en smalhoekcamera's zichtbaar.Het heldergrijze vierkant is een optische kalibratieplaat voor de instrumenten.De Golden Record, die beelden en geluiden van de aarde bevat, is de gele cirkel op het hoofdlichaam van het ruimtevaartuig.De schotel is de high-gain antenne van het ruimtevaartuig voor communicatie met de aarde.De giek van de magnetometer strekt zich uit naar linksboven.Linksonder zijn de radio-isotoop thermo-elektrische generatoren, de energiebron van Voyager, zichtbaar.De twee lange dunne staafjes die zich naar links uitstrekken, zijn antennes die door het Plasma Wave-instrument worden gebruikt.Het Planetaire Radio-instrument gebruikte deze antennes ook toen het werd aangezet.Krediet: NASA/JPL-CaltechDe twee Voyager-sondes, gelanceerd in 1977, zijn de langst werkende missie van NASA en het enige ruimtevaartuig dat ooit de interstellaire ruimte heeft verkend.Gelanceerd in 1977, inspireerde NASA's tweeling Voyager-ruimtevaartuig de wereld met baanbrekende bezoeken aan Jupiter, Saturnus, Uranus en Neptunus.Hun reis gaat 45 jaar later verder terwijl beide sondes de interstellaire ruimte verkennen, het gebied buiten de beschermende heliosfeer die door onze zon is gecreëerd.Onderzoekers - sommigen jonger dan het ruimtevaartuig - gebruiken nu Voyager-gegevens om mysteries van ons zonnestelsel en daarbuiten op te lossen.De twee Voyager-sondes van NASA zijn in veel opzichten de tijdcapsules van hun tijd geworden: ze hebben elk een achtsporencassettespeler voor het opnemen van gegevens, ze verzenden gegevens ongeveer 38.000 keer langzamer dan een 5G-internetverbinding en ze hebben ongeveer 3 miljoen keer minder geheugen dan moderne mobiele telefoons.Desondanks blijven de Voyagers op het snijvlak van ruimteverkenning.Beheerd en geëxploiteerd door NASA's Jet Propulsion Laboratory (JPL) in Zuid-Californië, zijn ze de enige sondes die ooit de interstellaire ruimte hebben verkend - de galactische oceaan waar onze zon en zijn planeten doorheen reizen.Deze archiefopname, gemaakt in het Jet Propulsion Laboratory van NASA op 23 maart 1977, toont ingenieurs die het ruimtevaartuig Voyager 2 voorbereiden voor de lancering later dat jaar.Krediet: NASA/JPL-CaltechDe zon en de planeten bevinden zich in de heliosfeer, een beschermende bel die wordt gecreëerd door het magnetische veld van de zon en de uitwaartse stroom van zonnewind (geladen deeltjes van de zon).Wetenschappers - sommigen van hen jonger dan de twee verre ruimtevaartuigen - combineren de waarnemingen van Voyager met gegevens van nieuwere missies om een ​​completer beeld te krijgen van onze zon en hoe de heliosfeer interageert met de interstellaire ruimte.Deze archieffoto toont ingenieurs die werken aan vibratie-akoestiek en pyroshocktesten van NASA's Voyager op 18 november 1976. Credit: NASA/JPL-Caltech"De vloot van heliofysica-missies biedt onschatbare inzichten in onze zon, van het begrijpen van de corona of het buitenste deel van de atmosfeer van de zon, tot het onderzoeken van de inslagen van de zon door het hele zonnestelsel, inclusief hier op aarde, in onze atmosfeer en verder in de interstellaire ruimte, ', zegt Nicola Fox, directeur van de Heliophysics Division op het NASA-hoofdkwartier in Washington."In de afgelopen 45 jaar hebben de Voyager-missies een belangrijke rol gespeeld bij het verstrekken van deze kennis en hebben ze ons begrip van de zon en haar invloed veranderd op een manier die geen enkel ander ruimtevaartuig kan."Deze afbeelding benadrukt de speciale lading aan boord van NASA's Voyager-ruimtevaartuig: de Golden Record.Elk van de twee Voyager-ruimtevaartuigen die in 1977 werden gelanceerd, hebben een 12-inch vergulde grammofoonplaat met beelden en geluiden van de aarde.Krediet: NASA/JPL-CaltechDe Voyagers zijn ook ambassadeurs voor de mensheid, elk met een gouden plaat met afbeeldingen van het leven op aarde, diagrammen van wetenschappelijke basisprincipes en audio met geluiden uit de natuur, begroetingen in meerdere talen en muziek.De vergulde platen dienen als een kosmische "boodschap in een fles" voor iedereen die de ruimtesondes zou kunnen tegenkomen.Met de snelheid waarmee goud in de ruimte vervalt en wordt geërodeerd door kosmische straling, zullen de records meer dan een miljard jaar meegaan.Deze bewerkte kleurenafbeelding van Jupiter werd in 1990 gemaakt door de US Geological Survey op basis van een Voyager-opname die in 1979 werd gemaakt. Zones van lichtgekleurde, opstijgende wolken worden afgewisseld met banden van donkere, neerdalende wolken.Krediet: NASA/JPL/USGSVoyager 2 werd gelanceerd op 20 augustus 1977, snel gevolgd door Voyager 1 op 5 september. Beide sondes reisden naar Jupiter en Saturnus, waarbij Voyager 1 sneller bewoog en hen als eerste bereikte.Samen onthulden de sondes veel over de twee grootste planeten van het zonnestelsel en hun manen.Voyager 2 werd ook het eerste en enige ruimtevaartuig dat dicht bij Uranus (in 1986) en Neptunus (in 1989) vloog en de mensheid opmerkelijke uitzichten op - en inzichten in - deze verre werelden bood.Deze foto van Jupiter werd op de avond van 1 maart 1979 gemaakt door NASA's Voyager 1 vanaf een afstand van 4,3 miljoen kilometer.De foto toont Jupiter's Grote Rode Vlek (boven) en een van de witte ovalen.Krediet: NASA/JPLTerwijl Voyager 2 deze flybys uitvoerde, koerste Voyager 1 naar de grens van de heliosfeer.Bij het verlaten van de ruimte in 2012 ontdekte Voyager 1 dat de heliosfeer 70% van de kosmische straling blokkeert, of energetische deeltjes gecreëerd door exploderende sterren.Voyager 2, na voltooiing van zijn planetaire verkenningen, ging verder naar de grens van de heliosfeer en verliet het in 2018. De gecombineerde gegevens van het tweelingruimtevaartuig uit dit gebied hebben eerdere theorieën over de exacte vorm van de heliosfeer op de proef gesteld.NASA's Voyager 1 nam dit beeld van een vulkanische explosie op Io op 4 maart 1979, ongeveer 11 uur voordat het ruimtevaartuig de maan van Jupiter het dichtst naderde.Krediet: NASA/JPL"Terwijl beide Voyagers de interstellaire ruimte verkennen, voorzien ze de mensheid van observaties van onbekend terrein", zegt Linda Spilker, plaatsvervangend projectwetenschapper van Voyager bij JPL."Dit is de eerste keer dat we rechtstreeks hebben kunnen bestuderen hoe een ster, onze zon, interageert met de deeltjes en magnetische velden buiten onze heliosfeer, waardoor wetenschappers de lokale omgeving tussen de sterren kunnen begrijpen, en sommige theorieën over deze regio op zijn kop hebben gezet." , en het verstrekken van belangrijke informatie voor toekomstige missies.”Deze afbeelding in natuurlijke kleuren van NASA's Voyager 2 toont Saturnus, zijn ringen en vier van zijn ijzige satellieten.Drie satellieten Tethys, Dione en Rhea zijn zichtbaar tegen de duisternis van de ruimte.Krediet: NASA/JPL/USGSIn de loop der jaren is het Voyager-team gewend geraakt aan het overwinnen van uitdagingen die gepaard gaan met het besturen van dergelijke volwassen ruimtevaartuigen, waarbij soms gepensioneerde collega's werden opgeroepen voor hun expertise of documenten doorzochten die tientallen jaren geleden zijn geschreven.De groenblauwe atmosfeer van Neptunus werd in meer detail dan ooit tevoren getoond in deze afbeelding van NASA's Voyager 2 toen het ruimtevaartuig in augustus 1989 snel zijn ontmoeting met de reuzenplaneet naderde. Credit: NASA/JPLDit is een afbeelding van de planeet Uranus, gemaakt door het ruimtevaartuig Voyager 2 in 1986. Credit: NASA/JPL-CaltechDeze afbeelding, gemaakt door NASA's Voyager 2 vroeg in de ochtend van 23 augustus 1989, is een afbeelding in valse kleuren van Triton, de grootste satelliet van Neptunus;spikkels op het heldere zuidelijk halfrond is aanwezig.Krediet: NASA/JPLDeze bijgewerkte versie van de iconische "Pale Blue Dot"-afbeelding gemaakt door het ruimtevaartuig Voyager 1 maakt gebruik van moderne beeldverwerkingssoftware en -technieken om de bekende Voyager-weergave opnieuw te bekijken, terwijl wordt geprobeerd de oorspronkelijke gegevens en bedoelingen te respecteren van degenen die de afbeeldingen hebben gepland.Krediet: NASA/JPL-CaltechElke Voyager wordt aangedreven door een radio-isotoop thermo-elektrische generator die plutonium bevat, dat warmte afgeeft die wordt omgezet in elektriciteit.Naarmate het plutonium vervalt, neemt de warmteafgifte af en verliezen de Voyagers elektriciteit.Ter compensatie heeft het team alle niet-essentiële systemen uitgeschakeld die ooit als essentieel werden beschouwd, inclusief verwarmingen die de nog werkende instrumenten beschermen tegen de ijskoude temperaturen in de ruimte.Alle vijf instrumenten waarvan de verwarming sinds 2019 is uitgeschakeld, werken nog steeds, ondanks dat ze ver onder de laagste temperaturen liggen waarop ze ooit zijn getest.Deze geïllustreerde afbeelding is gemaakt om de intrede van Voyager 1 in de interstellaire ruimte in 2012 te markeren. Het plaatst de afstanden van het zonnestelsel in perspectief, met de schaalbalk in astronomische eenheden en elke ingestelde afstand voorbij 1 AU (de gemiddelde afstand tussen de zon en de aarde) vertegenwoordigt 10 maal de vorige afstand.Krediet: NASA/JPL-CaltechOnlangs begon Voyager 1 een probleem te ondervinden waardoor statusinformatie over een van zijn systemen aan boord onleesbaar werd.Desondanks blijven het systeem en het ruimtevaartuig verder normaal werken, wat suggereert dat het probleem bij de productie van de statusgegevens ligt, niet bij het systeem zelf.De sonde stuurt nog steeds wetenschappelijke observaties terug terwijl het technische team het probleem probeert op te lossen of een manier te vinden om het te omzeilen.Deze afbeelding laat enkele van de belangrijkste prestaties van de Voyager-missie zien.Krediet: NASA/JPL-Caltech"De Voyagers zijn doorgegaan met het doen van verbazingwekkende ontdekkingen en hebben een nieuwe generatie wetenschappers en ingenieurs geïnspireerd", zegt Suzanne Dodd, projectmanager voor Voyager bij JPL."We weten niet hoe lang de missie zal duren, maar we kunnen er zeker van zijn dat het ruimtevaartuig nog meer wetenschappelijke verrassingen zal bieden naarmate ze verder van de aarde reizen."Deze afbeelding geeft enkele van de belangrijkste statistieken van de missie vanaf 2018, toen NASA's Voyager 2-sonde de heliosfeer verliet.Krediet: NASA/JPL-CaltechEen divisie van Caltech in Pasadena, JPL, bouwde en exploiteert het ruimtevaartuig Voyager.De Voyager-missies maken deel uit van het NASA Heliophysics System Observatory, gesponsord door de Heliophysics Division van het Science Mission Directorate in Washington.Voyager 2 werd gelanceerd op 20 augustus 1977, snel gevolgd door Voyager 1 op 5 september. Beide sondes reisden naar Jupiter en Saturnus, waarbij Voyager 1 sneller bewoog en hen als eerste bereikte.Samen onthulden de sondes veel over de twee grootste planeten van het zonnestelsel en hun manen.Voyager 2 werd ook het eerste en enige ruimtevaartuig dat dicht bij Uranus (in 1986) en Neptunus (in 1989) vloog en de mensheid opmerkelijke uitzichten op - en inzichten in - deze verre werelden bood.Hoe wordt informatie van Voyager terug naar de aarde verzonden en vice versa?Wifi?Ik wil zo'n sterke wifi voor mijn huis.Serieuze vraag.“De uplinkcommunicatie wordt uitgevoerd via S-band microgolfcommunicatie.De downlink-communicatie wordt uitgevoerd door een X-band microgolfzender aan boord van het ruimtevaartuig, met een S-bandzender als back-up.Alle langeafstandscommunicatie van en naar de twee Voyagers is uitgevoerd met behulp van hun 3,7 meter (12 ft) high-gain antennes.De high-gain antenne heeft een bundelbreedte van 0,5° voor de X-band en 2,3° voor de S-band.[38]: 17 (De low-gain antenne heeft een versterking van 7 dB en een bundelbreedte van 60°.)[38]: 17Vanwege de omgekeerde kwadratenwet in radiocommunicatie, zijn de digitale datasnelheden die worden gebruikt in de downlinks van de Voyagers voortdurend afgenomen naarmate ze verder van de aarde komen.De gebruikte datasnelheid van Jupiter was bijvoorbeeld ongeveer 115.000 bits per seconde.Die werd gehalveerd op de afstand van Saturnus en is sindsdien voortdurend gedaald.[38]Onderweg werden enkele maatregelen genomen om de effecten van de omgekeerde kwadratenwet te verminderen.Tussen 1982 en 1985 werden de diameters van de drie belangrijkste parabolische schotelantennes van het Deep Space Network vergroot van 64 tot 70 m (210 tot 230 ft) [38]: 34 waardoor hun oppervlakte voor het verzamelen van zwakke microgolfsignalen drastisch werd vergroot.Terwijl het vaartuig zich tussen Saturnus en Uranus bevond, werd de ingebouwde software geüpgraded om een ​​zekere mate van beeldcompressie toe te passen en een efficiëntere Reed-Solomon-foutcorrigerende codering te gebruiken.[38]: 33Vervolgens werden tussen 1986 en 1989 nieuwe technieken in het spel gebracht om de signalen van meerdere antennes op de grond te combineren tot één, krachtiger signaal, in een soort antenne-array.[38]: 34 Dit werd gedaan in Goldstone, Californië, Canberra en Madrid met behulp van de daar beschikbare extra schotelantennes.Ook in Australië werd de Parkes Radio Telescope op tijd in de array gebracht voor de fly-by van Neptunus in 1989. In de Verenigde Staten werd de Very Large Array in New Mexico tijdelijk in gebruik genomen samen met de antennes van de Deep Space Network in Goldstone. [38]: 34 Het gebruik van deze nieuwe technologie van antenne-arrays hielp om de immense radioafstand van Neptunus tot de aarde te compenseren.Geweldige prestatie voor de mensheid.Dit laat zien wat mensen kunnen doen als hun energie niet wordt verbruikt door met elkaar te vechten.Dit is niet alleen een model voor wetenschappelijke inspiratie, het is een geweldig argument voor wereldvrede.De Voyager-sondes zijn *niet* de enige interstellaire voertuigen.Je bent Pioneer 10 vergeten.Er zijn vijf interstellaire sondes, allemaal gelanceerd door de Amerikaanse ruimtevaartorganisatie NASA: Voyager 1, Voyager 2, Pioneer 10, Pioneer 11 en New Horizons.Vanaf 2019 zijn Voyager 1, Voyager 2 en Pioneer 10 de enige sondes die daadwerkelijk de interstellaire ruimte hebben bereikt.De andere twee bevinden zich op interstellaire banen.E-mailadres is optioneel.Indien opgegeven, wordt uw e-mailadres niet gepubliceerd of gedeeld.SciTechDaily: thuisbasis van het beste wetenschaps- en technologienieuws sinds 1998. Blijf op de hoogte van het laatste scitech-nieuws via e-mail of sociale media.De Marsrover ontdekte dat de bodem van de Jezero-krater bestaat uit vulkanisch gesteente dat in wisselwerking staat met water.NASA-wetenschappers kregen een grote verrassing...Copyright © 1998 - 2022 SciTechDaily.Alle rechten voorbehouden.