Na 40 jaar zijn de Voyagers nog steeds in bedrijf

Voyager 1
Artist impression van Voyager 1. Credit: NASA/JPL

Voyager 2 bevindt zich op dit moment ongeveer op een afstand van 17,7 miljard kilometer van de Aarde. De ruimtesonde reist in zuidelijke richting en zal over enkele jaren de interstellaire ruimte betreden. De twee verschillende locaties van de Voyagers zorgt er voor dat wetenschappers twee verschillende gebieden in de ruimte waar de heliosfeer de interstellaire ruimte raakt, kunnen bestuderen. De instrumenten meten de hoeveelheid geladen deeltjes, magnetische velden, radiogolven met een lage frequentie en het plasma van de zonnewind. Als Voyager 2 zich ook in de interstellaire ruimte bevindt kan deze materie vanuit twee verschillende locaties bestudeerd worden.

Voyager 1 en Voyager 2 zijn in augustus en september 2017 40 jaar lang in bedrijf. Het zijn de langstlevende ruimtesondes en ondanks hun grote afstand tot de Aarde heeft de NASA nog dagelijks contact met de twee sondes.

Iedere Voyager heeft een gouden plaat aan boord met daarop geluiden, afbeeldingen en boodschappen van de Aarde. De ruimtesondes zouden in theorie miljarden jaren oud kunnen worden dus deze twee platen zijn een soort tijdcapsule die sporen van onze menselijke beschaving bevatten als die ooit zal zijn verdwenen.

De Voyagers hebben verschillende records op hun naam staan. In 2012 bereikte Voyager 1, gelanceerd op 5 september 1977, als eerste ruimtesonde de interstellaire ruimte. Voyager 2, gelanceerd op 20 augustus 1977, is de enige ruimtesonde die langs alle vier de buitenplaneten is gevlogen: Jupiter, Saturnus, Uranus en Neptunus.

Ze ontdekten de eerste actieve vulkanen buiten de Aarde, op de maan Io en aanwijzingen voor een ondergrondse oceaan op Europa, een atmosfeer die overeenkomsten vertoont met de Aarde op Titan, geisers op de Neptunusmaan Triton en Miranda, de vreemde maan van Uranus

De beide Voyagers zijn de planeten al lang en breed voorbij en het zal nog minimaal 40.000 jaar duren voor ze in de buurt komen van een andere ster maar ze zenden nog dagelijks wetenschappelijke gegevens terug naar de Aarde.

Voyager 1 bevindt zich nu op een afstand van ongeveer 21 miljard kilometer van de Aarde en beweegt zich richting noorden van het vlak waarin de planeten om de Zon draaien. De verkenner heeft gegevens verzameld over kosmische straling, atoomkernen die reizen met bijna de snelheid van het licht, die vier keer meer voorkomen in de interstellaire ruimte dan in de nabijheid van de Aarde.

Dit betekent dat de heliosfeer, de “bel” die ons zonnestelsel omhuld en de zonnewind als een schild de planeten beschermen. Voyager vond daarnaast aanwijzingen dat het magnetische veld van het interstellaire medium rond de heliosfeer is gewikkeld.

Voyager 2 zal over enkele jaren de interstellaire ruimte betreden. Omdat de Voyagers straks in twee verschillende gebieden van de interstellaire ruimte zijn zullen wetenschappers in staat zijn om deze twee gebieden met elkaar te vergelijken.

Men had 40 jaar geleden nooit gedacht dat de beide ruimtesondes het zo lang zouden volhouden. De beide ruimtesondes zijn ontworpen om de sterke straling bij Jupiter te overleven en die constructie helpt hun nu om ook ver weg van de Aarde hun werk te doen.

Beide Voyagers zijn met redundante systemen uitgerust zodat ze bij problemen kunnen overschakelen naar een reservesysteem. Ook zijn ze voor hun energie voorziening uitgerust met drie radioisotope thermoelektrische generatoren. Deze gebruiken de warmte die vrijkomt bij het verval van plutonium-238 om energie op te wekken. Het duurt ongeveer 88 jaar voor de helft van de aanwezige plutonium-238 is vervallen.

De ruimte is erg leeg dus het risico om met grote objecten in botsing te komen is minimaal echter de interstellaire ruimte waar Voyager 1 zich nu bevindt in niet compleet leeg. Die ruimte is gevuld met sterk verdund materiaal dat afkomstig is van sterren die miljarden jaren geleden als supernova zijn geëxplodeerd. Dit materiaal is geen bedreiging voor de Voyager maar maakt deel uit van de omgeving waar de Voyager door heen reist en dat astronomen willen bestuderen.

Per jaar verliezen de Voyagers 4 watt aan vermogen, ingenieurs zijn dus constant op zoek om de ruimtesondes efficiënter te bedrijven en de levensduur maximaal te benutten. Ze moeten gebruik maken van computertaal die is geschreven door een vorige generatie ontwerpers en die mensen worden zelfs nu gecontacteerd om hun expertise over te dragen. Men denkt dat omstreeks 2030 de laatste wetenschappelijke instrumenten uitgeschakeld moeten worden maar zelfs daarna blijven de Voyagers, met een snelheid van ongeveer 48.000 kilometer per uur, hun reis gewoon vervolgen waarmee ze iedere 225 miljoen jaar een baan binnen ons sterrenstelsel zullen maken.

 

Eerste publicatie: 2 augustus 2017
Bron: SpaceDaily