Voyager 1 en una cámara de simulador espacial- Se adjunta un disco chapado en oro a la Voyager 1
- Ubicación de los instrumentos científicos indicados en un diagrama.
La Voyager 1 es una sonda espacial lanzada por la NASA el 5 de septiembre de 1977, como parte del programa Voyager para estudiar el Sistema Solar exteriory el espacio interestelar más allá de la heliosfera del Sol. Fue lanzado 16 días después de su gemelo Voyager 2 . Se comunica a través de la Red de Espacio Profundo (DSN) de la NASA para recibir comandos de rutina y transmitir datos a la Tierra. La NASA y el JPL proporcionan datos de distancia y velocidad en tiempo real. [4] A una distancia de 162,7 AU (24,3 mil millones de kilómetros ; 15,1 mil millones de millas ) de la Tierra en marzo de 2024[actualizar], [4] es el objeto creado por el hombre más distante de la Tierra. [5]
La sonda sobrevoló Júpiter , Saturno y Titán , la luna más grande de Saturno . La NASA tenía la opción de sobrevolar Plutón o Titán; La exploración de la Luna tuvo prioridad porque se sabía que tenía una atmósfera sustancial. [6] [7] [8] La Voyager 1 estudió el clima, los campos magnéticos y los anillos de los dos gigantes gaseosos y fue la primera sonda en proporcionar imágenes detalladas de sus lunas.
Como parte del programa Voyager y al igual que su nave hermana Voyager 2 , la misión extendida de la nave espacial es localizar y estudiar las regiones y límites de la heliosfera exterior y comenzar a explorar el medio interestelar . La Voyager 1 cruzó la heliopausa y entró en el espacio interestelar el 25 de agosto de 2012, convirtiéndose en la primera nave espacial en hacerlo. [9] [10] Dos años más tarde, la Voyager 1 comenzó a experimentar una tercera ola de eyecciones de masa coronal del Sol que continuó al menos hasta el 15 de diciembre de 2014, lo que confirma aún más que la sonda se encuentra en el espacio interestelar. [11]
En una prueba más de la robustez de la Voyager 1 , el equipo de la Voyager probó los propulsores de maniobra de corrección de trayectoria (TCM) de la nave espacial a finales de 2017 (la primera vez que estos propulsores se activaron desde 1980), un proyecto que permitió extender la misión en dos a tres años. [12] Se espera que la misión extendida de la Voyager 1 continúe hasta al menos 2025, aunque sus generadores termoeléctricos de radioisótopos (RTG) pueden suministrar suficiente energía eléctrica para operar sus instrumentos científicos hasta 2036. [13]
El 12 de diciembre de 2023, la NASA anunció que el sistema de datos de vuelo de la Voyager 1 actualmente no puede usar su unidad de modulación de telemetría, lo que hace que la sonda no pueda transmitir datos científicos utilizables. Se desconoce si la sonda podrá continuar su misión. [14]
Durante la década de 1960, se propuso un Gran Tour para estudiar los planetas exteriores, lo que llevó a la NASA a comenzar a trabajar en una misión a principios de la década de 1970. [15] La información recopilada por la nave espacial Pioneer 10 ayudó a los ingenieros de la Voyager a diseñar la Voyager para hacer frente más eficazmente al intenso entorno de radiación alrededor de Júpiter. [16] Sin embargo, poco antes del lanzamiento, se aplicaron tiras de papel de aluminio apto para cocina a ciertos cables para mejorar aún más el blindaje contra la radiación. [17]
Inicialmente, la Voyager 1 fue planeada como " Mariner 11 " del programa Mariner . Debido a recortes presupuestarios, la misión se redujo a un sobrevuelo de Júpiter y Saturno y se le cambió el nombre a sondas Mariner Júpiter-Saturno. A medida que avanzaba el programa, el nombre se cambió posteriormente a Voyager, ya que los diseños de las sondas comenzaron a diferir sustancialmente de las misiones Mariner anteriores. [18]
La Voyager 1 fue construida por el Jet Propulsion Laboratory . Tiene 16 propulsores de hidracina , giroscopios de estabilización de tres ejes e instrumentos de referencia para mantener la antena de radio de la sonda apuntando hacia la Tierra. En conjunto, estos instrumentos forman parte del Subsistema de control de actitud y articulación (AACS), junto con unidades redundantes de la mayoría de los instrumentos y 8 propulsores de respaldo. [19] La nave espacial también incluía 11 instrumentos científicos para estudiar objetos celestes como planetas mientras viaja por el espacio. [20]
El sistema de comunicación por radio de la Voyager 1 fue diseñado para ser utilizado hasta y más allá de los límites del Sistema Solar . El sistema de comunicación incluye una antena Cassegrain de alta ganancia de 3,7 metros (12 pies) de diámetro para enviar y recibir ondas de radio a través de las tres estaciones de la Red del Espacio Profundo en la Tierra. [21] La nave espacial normalmente transmite datos a la Tierra a través del Canal 18 de la Red de Espacio Profundo, utilizando una frecuencia de 2,3 GHz u 8,4 GHz, mientras que las señales de la Tierra a la Voyager se transmiten a 2,1 GHz. [22]
Cuando la Voyager 1 no puede comunicarse directamente con la Tierra, su grabadora digital ( DTR) puede grabar alrededor de 67 megabytes de datos para transmitirlos más adelante. [23] A partir de 2023 [actualizar], las señales de la Voyager 1 tardarán más de 22 horas en llegar a la Tierra. [4]
La Voyager 1 tiene tres generadores termoeléctricos de radioisótopos (RTG) montados en un brazo. Cada MHW-RTG contiene 24 esferas prensadas de óxido de plutonio-238 . [24] Los RTG generaron alrededor de 470 W de energía eléctrica en el momento del lanzamiento, y el resto se disipó como calor residual. [25] La producción de energía de los RTG disminuye con el tiempo debido a la vida media de 87,7 años del combustible y la degradación de los termopares, pero los RTG de la nave continuarán respaldando algunas de sus operaciones hasta 2025. [20] [24 ]
A diferencia de otros instrumentos a bordo, el funcionamiento de las cámaras de luz visible no es autónomo, sino que está controlado por una tabla de parámetros de imagen contenida en una de las computadoras digitales de a bordo , el Subsistema de datos de vuelo (FDS). Desde los años 90, la mayoría de las sondas espaciales están equipadas con cámaras completamente autónomas. [26]
El subsistema de comando de computadora (CCS) controla las cámaras. El CCS contiene programas informáticos fijos, como decodificación de comandos, rutinas de detección y corrección de fallos, rutinas de orientación de antenas y rutinas de secuenciación de naves espaciales. Esta computadora es una versión mejorada de la que se usó en los orbitadores Viking de la década de 1970 . [27]
El Subsistema de Control de Actitud y Articulación (AACS) controla la orientación de la nave espacial (su actitud ). Mantiene la antena de alta ganancia apuntando hacia la Tierra , controla los cambios de actitud y apunta la plataforma de escaneo. Los sistemas AACS personalizados en ambas Voyager son los mismos. [28] [29]
Medios relacionados con la nave espacial Voyager en Wikimedia Commons
La sonda Voyager 1 fue lanzada el 5 de septiembre de 1977, desde el Complejo de Lanzamiento 41 en la Estación de la Fuerza Aérea de Cabo Cañaveral , a bordo de un vehículo de lanzamiento Titan IIIE . La sonda Voyager 2 había sido lanzada dos semanas antes, el 20 de agosto de 1977. A pesar de haber sido lanzada más tarde, la Voyager 1 llegó antes a Júpiter [37] y a Saturno, siguiendo una trayectoria más corta. [38]
El lanzamiento de la Voyager 1 casi fracasa porque la segunda etapa LR-91 de Titán se apagó prematuramente, dejando 540 kg (1200 libras) de propulsor sin quemar. Al reconocer la deficiencia, las computadoras de a bordo de la etapa Centaur ordenaron un encendido que duró mucho más de lo planeado para compensar. Centaur extendió su propio encendido y pudo darle a la Voyager 1 la velocidad adicional que necesitaba. En el momento del corte, el Centaur estaba a sólo 3,4 segundos del agotamiento del propulsor. Si el mismo fallo hubiera ocurrido durante el lanzamiento de la Voyager 2 unas semanas antes, la Centaur se habría quedado sin propulsor antes de que la sonda alcanzara la trayectoria correcta. Júpiter estaba en una posición más favorable con respecto a la Tierra durante el lanzamiento de la Voyager 1 que durante el lanzamiento de la Voyager 2 . [39]
La órbita inicial de la Voyager 1 tenía un afelio de 8,9 AU (830 millones de millas), un poco menos que la órbita de Saturno de 9,5 AU (880 millones de millas). La órbita inicial de la Voyager 2 tenía un afelio de 6,2 AU (580 millones de millas), muy por debajo de la órbita de Saturno. [40]
La Voyager 1 comenzó a fotografiar Júpiter en enero de 1979. Su máximo acercamiento a Júpiter fue el 5 de marzo de 1979, a una distancia de unos 349.000 kilómetros (217.000 millas) del centro del planeta. [37] Debido a la mayor resolución fotográfica que permite una aproximación más cercana, la mayoría de las observaciones de las lunas, los anillos, los campos magnéticos y el entorno del cinturón de radiación del sistema joviano se realizaron durante el período de 48 horas que comprendió la aproximación más cercana. La Voyager 1 terminó de fotografiar el sistema joviano en abril de 1979. [41]
El descubrimiento de actividad volcánica en curso en la luna Ío fue probablemente la mayor sorpresa. Era la primera vez que se veían volcanes activos en otro cuerpo del Sistema Solar . Parece que la actividad en Io afecta a todo el sistema joviano . Io parece ser la fuente principal de materia que impregna la magnetosfera joviana, la región del espacio que rodea al planeta influenciada por el fuerte campo magnético del planeta . En el borde exterior de la magnetosfera de Júpiter se detectaron azufre , oxígeno y sodio , aparentemente expulsados por los volcanes de Ío y expulsados de la superficie por el impacto de partículas de alta energía . [37]
Las dos sondas espaciales Voyager hicieron una serie de descubrimientos importantes sobre Júpiter, sus satélites, sus cinturones de radiación y sus anillos planetarios nunca antes vistos .
Medios relacionados con el encuentro de la Voyager 1 con Júpiter en Wikimedia Commons
Ambas Voyager llevaron a cabo con éxito las trayectorias de asistencia gravitacional en Júpiter, y las dos naves espaciales visitaron Saturno y su sistema de lunas y anillos. La Voyager 1 encontró Saturno en noviembre de 1980, y su mayor aproximación se produjo el 12 de noviembre de 1980, cuando la sonda espacial se acercó a 124.000 kilómetros (77.000 millas) de las cimas de las nubes de Saturno. Las cámaras de la sonda espacial detectaron estructuras complejas en los anillos de Saturno , y sus instrumentos de teledetección estudiaron las atmósferas de Saturno y su luna gigante Titán . [42]
La Voyager 1 descubrió que alrededor del siete por ciento del volumen de la atmósfera superior de Saturno es helio (en comparación con el 11 por ciento de la atmósfera de Júpiter), mientras que casi todo el resto es hidrógeno . Dado que se esperaba que la abundancia interna de helio de Saturno fuera la misma que la de Júpiter y el Sol, la menor abundancia de helio en la atmósfera superior puede implicar que el helio más pesado puede estar hundiéndose lentamente a través del hidrógeno de Saturno; eso podría explicar el exceso de calor que irradia Saturno sobre la energía que recibe del Sol. Los vientos soplan a gran velocidad en Saturno. Cerca del ecuador, las Voyager midieron vientos de unos 500 m/s (1100 mph). El viento sopla principalmente en dirección este. [38]
Las Voyager encontraron emisiones ultravioleta de hidrógeno similares a las auroras en latitudes medias de la atmósfera y auroras en latitudes polares (por encima de 65 grados). La actividad auroral de alto nivel puede conducir a la formación de moléculas de hidrocarburos complejas que son transportadas hacia el ecuador . Las auroras de latitudes medias, que ocurren sólo en regiones iluminadas por el sol, siguen siendo un enigma, ya que el bombardeo de electrones e iones, que se sabe que causan auroras en la Tierra, ocurre principalmente en latitudes altas. Ambas Voyager midieron la rotación de Saturno (la duración de un día) en 10 horas, 39 minutos y 24 segundos. [42]
La misión de la Voyager 1 incluyó un sobrevuelo de Titán, la luna más grande de Saturno, de la que se sabía desde hacía mucho tiempo que tenía atmósfera. Las imágenes tomadas por Pioneer 11 en 1979 indicaron que la atmósfera era sustancial y compleja, lo que aumentó aún más el interés. El sobrevuelo de Titán se produjo cuando la nave espacial entró en el sistema para evitar cualquier posibilidad de daño más cerca de Saturno que comprometiera las observaciones, y se acercó a 6.400 km (4.000 millas), pasando detrás de Titán visto desde la Tierra y el Sol. Para determinar la composición, densidad y presión de la atmósfera se utilizaron las mediciones realizadas por la Voyager del efecto de la atmósfera sobre la luz solar y las mediciones realizadas desde la Tierra de su efecto sobre la señal de radio de la sonda. La masa de Titán también se midió observando su efecto en la trayectoria de la sonda. La espesa neblina impidió cualquier observación visual de la superficie, pero la medición de la composición, temperatura y presión de la atmósfera llevó a especular que podrían existir lagos de hidrocarburos líquidos en la superficie. [43]
Debido a que las observaciones de Titán se consideraban vitales, la trayectoria elegida para la Voyager 1 se diseñó en torno al sobrevuelo óptimo de Titán, que lo llevó por debajo del polo sur de Saturno y fuera del plano de la eclíptica , poniendo fin a su misión científica planetaria. [44] Si la Voyager 1 hubiera fallado o no hubiera podido observar Titán, la trayectoria de la Voyager 2 habría sido alterada para incorporar el sobrevuelo a Titán, [43] : 94 excluyendo cualquier visita a Urano y Neptuno. [6] La trayectoria en la que se lanzó la Voyager 1 no le habría permitido continuar hacia Urano y Neptuno, [44] : 155 , pero podría haber sido alterada para evitar un sobrevuelo a Titán y viajar desde Saturno a Plutón , llegando en 1986. [ 8]
Medios relacionados con el encuentro de la Voyager 1 con Saturno en Wikimedia Commons.png/1280px-Family_portrait_(Voyager_1).png)
El 14 de febrero de 1990, la Voyager 1 tomó el primer " retrato familiar " del Sistema Solar visto desde el exterior, [46] que incluye la imagen del planeta Tierra conocida como Pale Blue Dot . Poco después, sus cámaras fueron desactivadas para conservar energía y recursos informáticos para otros equipos. El software de la cámara ha sido eliminado de la nave espacial, por lo que ahora sería complejo lograr que vuelvan a funcionar. El software terrestre y los ordenadores para leer las imágenes tampoco están disponibles. [6]
El 17 de febrero de 1998, la Voyager 1 alcanzó una distancia de 69 AU (6,4 mil millones de millas; 10,3 mil millones de kilómetros) del Sol y superó a la Pioneer 10 como la nave espacial más distante de la Tierra. [47] [48] Viajando a aproximadamente 17 km/s (11 mi/s), tiene la velocidad de recesión heliocéntrica más rápida de cualquier nave espacial. [49]
Mientras la Voyager 1 se dirigía hacia el espacio interestelar, sus instrumentos continuaron estudiando el Sistema Solar. Los científicos del Jet Propulsion Laboratory utilizaron los experimentos de ondas de plasma a bordo de las Voyager 1 y 2 para buscar la heliopausa , el límite en el que el viento solar pasa al medio interestelar . [50] En 2013 [actualizar], la sonda se movía con una velocidad relativa al Sol de aproximadamente 61.197 kilómetros por hora (38.026 mph). [51] Con la velocidad que mantiene actualmente la sonda, la Voyager 1 viaja aproximadamente 523 millones de kilómetros (325 millones de millas) por año, [52] o aproximadamente un año luz cada 18.000 años.
Los científicos del Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins creen que la Voyager 1 entró en choque terminal en febrero de 2003. [53] Esto marca el punto donde el viento solar se desacelera a velocidades subsónicas. Algunos otros científicos expresaron dudas y discutieron esto en la revista Nature del 6 de noviembre de 2003. [54] La cuestión no se resolvería hasta que se dispusiera de otros datos, ya que el detector de viento solar de la Voyager 1 dejó de funcionar en 1990. Este fallo significó esa detección del impacto de terminación tendría que inferirse de los datos de los otros instrumentos a bordo. [55] [56] [57]
En mayo de 2005, un comunicado de prensa de la NASA decía que el consenso era que la Voyager 1 estaba entonces en la heliofunda . [58] En una sesión científica en la reunión de la Unión Geofísica Estadounidense en Nueva Orleans el 25 de mayo de 2005, Ed Stone presentó evidencia de que la nave cruzó el choque de terminación a fines de 2004. [59] Se estima que este evento ocurrió el 15 de diciembre , 2004, a una distancia de 94 AU (8.700 millones de millas) del Sol. [59] [60]
El 31 de marzo de 2006, los radioaficionados de AMSAT en Alemania rastrearon y recibieron ondas de radio de la Voyager 1 utilizando el plato de 20 metros (66 pies) en Bochum con una técnica de integración larga. Los datos recuperados se comprobaron y verificaron con los datos de la estación Deep Space Network en Madrid, España. Este parece ser el primer seguimiento amateur de la Voyager 1 . [61]
El 13 de diciembre de 2010 se confirmó que la Voyager 1 había superado el alcance del flujo radial hacia afuera del viento solar , medido por el dispositivo de partículas cargadas de baja energía. Se sospecha que el viento solar a esta distancia gira de lado debido al viento interestelar que empuja contra la heliosfera. Desde junio de 2010, la detección de viento solar ha sido consistentemente nula, lo que proporciona evidencia concluyente del evento. [62] [63] En esta fecha, la nave espacial estaba aproximadamente a 116 AU (17,4 mil millones de kilómetros; 10,8 mil millones de millas) del Sol. [64]
A la Voyager 1 se le ordenó cambiar su orientación para medir el movimiento lateral del viento solar en ese lugar en el espacio en marzo de 2011 (~33 años y 6 meses desde el lanzamiento). Una prueba realizada en febrero confirmó la capacidad de la nave espacial para maniobrar y reorientarse. El rumbo de la nave espacial no cambió. Giraba 70 grados en sentido antihorario con respecto a la Tierra para detectar el viento solar. Esta fue la primera vez que la nave espacial realizó alguna maniobra importante desde que se tomó la fotografía del retrato familiar de los planetas en 1990. Después del primer giro, la nave espacial no tuvo problemas para reorientarse con Alfa Centauri , la estrella guía de la Voyager 1 , y reanudó el envío de transmisiones de regreso a la Tierra. Se esperaba que la Voyager 1 entrara en el espacio interestelar "en cualquier momento". La Voyager 2 todavía estaba detectando un flujo de viento solar hacia afuera en ese momento, pero se estimó que en los meses o años siguientes experimentaría las mismas condiciones que la Voyager 1 . [65] [66]
Se informó que la nave espacial tenía una declinación de 12,44° y una ascensión recta de 17,163 horas, y una latitud de la eclíptica de 34,9° (la latitud de la eclíptica cambia muy lentamente), colocándola en la constelación de Ofiuco observada desde la Tierra el 21 de mayo de 2011. [6 ]
El 1 de diciembre de 2011, se anunció que la Voyager 1 había detectado la primera radiación Lyman-alfa procedente de la Vía Láctea . La radiación Lyman-alfa ya se había detectado anteriormente en otras galaxias, pero debido a la interferencia del Sol, la radiación de la Vía Láctea no fue detectable. [67]
La NASA anunció el 5 de diciembre de 2011 que la Voyager 1 había entrado en una nueva región denominada "purgatorio cósmico". Dentro de esta región de estancamiento, las partículas cargadas que fluyen desde el Sol se ralentizan y giran hacia adentro, y la fuerza del campo magnético del Sistema Solar se duplica a medida que el espacio interestelar parece estar aplicando presión. Las partículas energéticas que se originan en el Sistema Solar disminuyen casi a la mitad, mientras que la detección de electrones de alta energía procedentes del exterior se multiplica por 100. El borde interior de la región de estancamiento se encuentra aproximadamente a 113 AU del Sol. [68]
La NASA anunció en junio de 2012 que la sonda estaba detectando cambios en el medio ambiente que se sospechaba que estaban correlacionados con la llegada a la heliopausa . [69] La Voyager 1 había informado de un marcado aumento en su detección de partículas cargadas del espacio interestelar, que normalmente son desviadas por los vientos solares dentro de la heliosfera del Sol. La nave comenzó así a adentrarse en el medio interestelar en el borde del Sistema Solar. [70]
La Voyager 1 se convirtió en la primera nave espacial en cruzar la heliopausa en agosto de 2012, luego a una distancia de 121 AU (1,12 × 10 10 mi; 1,81 × 10 10 km) del Sol, aunque esto no se confirmó hasta dentro de un año. [71] [72] [73] [74] [75]
En septiembre de 2012, la luz solar tardó 16,89 horas en llegar a la Voyager 1 , que estaba a una distancia de 121 AU. La magnitud aparente del Sol desde la nave espacial era -16,3 (unas 30 veces más brillante que la Luna llena). [76] La nave espacial viajaba a 17,043 km/s (10,590 mi/s) en relación con el Sol. A este ritmo, se necesitarían unos 17.565 años a esta velocidad para recorrer un solo año luz . [76] En comparación, Proxima Centauri , la estrella más cercana al Sol, está a unos 4,2 años luz (2,65 × 10 5 AU ) distante. Si la nave espacial viajara en dirección a esa estrella, tardaría 73.775 años en llegar hasta ella. ( La Voyager 1 se dirige en dirección a la constelación de Ofiuco . [76] )
A finales de 2012, los investigadores informaron que los datos de partículas de la nave espacial sugerían que la sonda había pasado por la heliopausa. Las mediciones realizadas desde la nave espacial revelaron un aumento constante desde mayo de las colisiones con partículas de alta energía (por encima de 70 MeV), que se cree que son rayos cósmicos que emanan de explosiones de supernovas mucho más allá del Sistema Solar , con un fuerte aumento de estas colisiones a finales de agosto. Al mismo tiempo, a finales de agosto, se produjo una caída dramática en las colisiones con partículas de baja energía, que se cree que se originan en el Sol. [77]
Ed Roelof, científico espacial de la Universidad Johns Hopkins e investigador principal del instrumento de partículas cargadas de baja energía instalado en la nave espacial, declaró que "la mayoría de los científicos involucrados con la Voyager 1 estarían de acuerdo en que [estos dos criterios] han sido suficientemente satisfechos". [77] Sin embargo, el último criterio para declarar oficialmente que la Voyager 1 había cruzado el límite, el cambio esperado en la dirección del campo magnético (del Sol a la del campo interestelar más allá), no se había observado (el campo había cambiado dirección por sólo 2 grados [72] ), lo que sugirió a algunos que se había juzgado mal la naturaleza del borde de la heliosfera.
El 3 de diciembre de 2012, el científico del proyecto Voyager, Ed Stone, del Instituto de Tecnología de California , dijo: "La Voyager ha descubierto una nueva región de la heliosfera que no sabíamos que estaba allí. Aparentemente todavía estamos dentro. Pero el campo magnético ahora "Está conectado con el exterior. Así que es como una autopista que deja entrar y salir partículas". [78] El campo magnético en esta región era 10 veces más intenso que el que encontró la Voyager 1 antes del choque terminal. Se esperaba que fuera la última barrera antes de que la nave espacial saliera completamente del Sistema Solar y entrara en el espacio interestelar. [79] [80] [81]
En marzo de 2013, se anunció que la Voyager 1 podría haberse convertido en la primera nave espacial en entrar en el espacio interestelar, tras haber detectado un marcado cambio en el entorno del plasma el 25 de agosto de 2012. Sin embargo, hasta el 12 de septiembre de 2013, todavía era una cuestión abierta. en cuanto a si la nueva región era el espacio interestelar o una región desconocida del Sistema Solar. En ese momento se confirmó oficialmente la antigua alternativa. [82] [83]
En 2013, la Voyager 1 salía del Sistema Solar a una velocidad de aproximadamente 3,6 AU (330 millones de millas; 540 millones de km) por año, mientras que la Voyager 2 iba más lenta, dejando el Sistema Solar a 3,3 AU (310 millones de millas; 490 millones de km). ) por año. [84] Cada año, la Voyager 1 aumenta su ventaja sobre la Voyager 2 .
La Voyager 1 alcanzó una distancia de 135 AU (12,5 mil millones de millas; 20,2 mil millones de km) del Sol el 18 de mayo de 2016. [4] El 5 de septiembre de 2017, eso había aumentado a aproximadamente 139,64 AU (12,980 mil millones de millas; 20,890 mil millones de km ) del Sol, o poco más de 19 horas luz; en ese momento, la Voyager 2 estaba a 115,32 AU (10,720 mil millones de millas; 17,252 mil millones de kilómetros) del Sol. [4]
Su progreso se puede seguir en el sitio web de la NASA (ver § Enlaces externos). [4]
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El 12 de septiembre de 2013, la NASA confirmó oficialmente que la Voyager 1 había alcanzado el medio interestelar en agosto de 2012, como se había observado anteriormente. La fecha de llegada generalmente aceptada es el 25 de agosto de 2012 (aproximadamente 10 días antes del 35º aniversario de su lanzamiento), fecha en la que se detectaron por primera vez cambios duraderos en la densidad de las partículas energéticas. [73] [74] [75] En este punto, la mayoría de los científicos espaciales habían abandonado la hipótesis de que un cambio en la dirección del campo magnético debe acompañar al cruce de la heliopausa; [74] un nuevo modelo de la heliopausa predijo que no se encontraría tal cambio. [85]
Un hallazgo clave que convenció a muchos científicos de que se había cruzado la heliopausa fue una medición indirecta de un aumento de 80 veces en la densidad electrónica, basada en la frecuencia de las oscilaciones del plasma observadas a partir del 9 de abril de 2013, [74] provocadas por una explosión solar. eso había ocurrido en marzo de 2012 [71] (se espera que la densidad electrónica sea dos órdenes de magnitud mayor fuera de la heliopausa que dentro). [73] Conjuntos más débiles de oscilaciones medidas en octubre y noviembre de 2012 [83] [86] proporcionaron datos adicionales. Se requirió una medición indirecta porque el espectrómetro de plasma de la Voyager 1 había dejado de funcionar en 1980. [75] En septiembre de 2013, la NASA publicó grabaciones de transducciones de audio de estas ondas de plasma, las primeras medidas en el espacio interestelar. [87]
Si bien se dice comúnmente que la Voyager 1 abandonó el Sistema Solar simultáneamente con la heliosfera, los dos no son lo mismo. El Sistema Solar suele definirse como la región mucho más grande del espacio poblada por cuerpos que orbitan alrededor del Sol. La nave se encuentra actualmente a menos de una séptima parte de la distancia al afelio de Sedna y aún no ha entrado en la nube de Oort , la región fuente de los cometas de período largo , considerada por los astrónomos como la zona más externa del Sistema Solar. [72] [83]
En octubre de 2020, los astrónomos informaron de un importante aumento inesperado de la densidad en el espacio más allá del Sistema Solar detectado por las sondas espaciales Voyager 1 y Voyager 2 . Según los investigadores, esto implica que "el gradiente de densidad es una característica a gran escala del VLISM ( medio interestelar muy local ) en la dirección general de la nariz heliosférica ". [88] [89]
En mayo de 2021, la NASA informó sobre la medición continua, por primera vez, de la densidad de material en el espacio interestelar y, también, la detección de sonidos interestelares por primera vez. [90]
En mayo de 2022, la NASA informó que la Voyager 1 había comenzado a transmitir datos telemétricos "misteriosos" y "peculiares" a la Red del Espacio Profundo (DSN). Confirmó que el estado operativo de la nave se mantuvo sin cambios, pero que el problema se debía al Sistema de Control y Articulación de Actitud (AACS). El Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA publicó un comunicado el 18 de mayo de 2022 de que el AACS funcionaba pero enviaba datos no válidos. [91] [92] El problema finalmente se debió a que la AACS envió su telemetría a través de una computadora que no había estado operativa durante años, lo que resultó en corrupción de datos. En agosto de 2022, la NASA transmitió una orden al AACS para que utilizara otra computadora, lo que resolvió el problema. Se está llevando a cabo una investigación sobre la causa del cambio inicial, aunque los ingenieros han planteado la hipótesis de que el AACS había ejecutado un comando incorrecto desde otra computadora a bordo. [93] [94]
En diciembre de 2017, la NASA disparó con éxito los cuatro propulsores de maniobra de corrección de trayectoria (TCM) de la Voyager 1 por primera vez desde 1980. Los propulsores TCM se utilizaron en lugar de un conjunto degradado de chorros para ayudar a mantener la antena de la sonda apuntando hacia la tierra. El uso de los propulsores TCM permitió a la Voyager 1 continuar transmitiendo datos a la NASA durante dos o tres años más. [97] [33]
Debido a la disminución de la energía eléctrica disponible, el equipo de la Voyager ha tenido que priorizar qué instrumentos mantener encendidos y cuáles apagar. Los calentadores y otros sistemas de la nave espacial se han apagado uno por uno como parte de la gestión de energía. Se ha dado prioridad a los instrumentos de campos y partículas que tienen más probabilidades de enviar datos clave sobre la heliosfera y el espacio interestelar para que sigan funcionando. Los ingenieros esperan que la nave espacial continúe operando al menos un instrumento científico hasta alrededor de 2025. [98]
Algunos propulsores necesarios para controlar la actitud de la nave espacial y apuntar su antena de alta ganancia en dirección a la Tierra están fuera de uso debido a problemas de obstrucción en sus líneas de hidracina . La nave espacial ya no tiene un respaldo disponible para su sistema de propulsión y "todo a bordo es de una sola cadena", según Suzanne Dodd, gerente de proyecto Voyager en JPL , en una entrevista con Ars Technica . [102] En consecuencia, la NASA ha decidido modificar el software informático de la nave espacial para reducir la velocidad de obstrucción de las líneas de hidracina. La NASA implementará primero el software modificado en la Voyager 2 , que está menos distante de la Tierra, antes de implementarlo en la Voyager 1 . [102]
Siempre que la Voyager 1 no choque con nada y no sea recuperada, la sonda espacial New Horizons nunca la pasará, a pesar de haber sido lanzada desde la Tierra a una velocidad mayor que cualquiera de las naves espaciales Voyager. La nave espacial Voyager se benefició de múltiples sobrevuelos planetarios para aumentar sus velocidades heliocéntricas, mientras que New Horizons recibió solo un impulso de ese tipo, desde su sobrevuelo a Júpiter en 2007. A partir de 2018 [actualizar], New Horizons viaja a aproximadamente 14 km/s (8,7 mi/s). ), 3 km/s (1,9 mi/s) más lento que la Voyager 1 y todavía está desacelerando. [103]
Se espera que la Voyager 1 alcance la nube de Oort teórica en unos 300 años [104] [105] y tarde unos 30.000 años en atravesarla. [72] [83] Aunque no se dirige hacia ninguna estrella en particular, dentro de unos 40.000 años pasará a 1,6 años luz (0,49 pársecs ) de la estrella Gliese 445 , que se encuentra actualmente en la constelación de Camelopardalis y a 17,1 años luz. -años de la Tierra. [106] Esa estrella generalmente se mueve hacia el Sistema Solar a aproximadamente 119 km/s (430.000 km/h; 270.000 mph). [106] La NASA dice que "Las Voyager están destinadas, tal vez eternamente, a vagar por la Vía Láctea". [107] En 300.000 años, pasará a menos de 1 año luz de la estrella M3V TYC 3135–52–1. [108]
La Voyager 1 , actualmente a más de 15 mil millones de millas (160 AU; 24 mil millones de kilómetros) de la Tierra, comenzó a transmitir datos ilegibles el 14 de noviembre de 2023. Esto se debe a su sistema de datos de vuelo (FDS), uno de los tres sistemas informáticos a bordo de Viajero 1 . El FDS no se comunica correctamente con uno de sus subsistemas, la unidad de modulación de telemetría (TMU). Las comunicaciones con la Voyager se realizan de forma digital, en código binario . El problema se notó por primera vez en diciembre cuando (TMU) comenzó a transmitir una secuencia repetida de unos y ceros que indicaba que el sistema estaba atascado. Después de reiniciar el FDS en un intento de restaurarlo a su estado anterior, las comunicaciones continuaron siendo inutilizables. [109]
A pesar de esto, la sonda todavía puede recibir órdenes de la Tierra. La nave espacial está enviando un tono de portadora indicando que todavía está viva. Los comandos enviados para alterar la modulación del tono han funcionado, por lo que la NASA sabe que la sonda está viva y recibiendo comunicaciones. [110] La NASA continúa trabajando para resolver el problema, pero solucionarlo es complejo debido a la antigüedad de la nave espacial y la tecnología de la década de 1970, y resolver el problema se vuelve más complejo debido a la distancia de la nave espacial y el tiempo que lleva enviar los comandos. y recibido: 22,5 horas por trayecto. [35] [111]
Los ingenieros intentaron encontrar una razón y en abril de 2024 anunciaron que probablemente se debía a un banco de memoria del sistema de datos de vuelo (FDS). Puede que lleve algún tiempo solucionarlo, pero el equipo de la Voyager cree que es posible. [112]
Ambas sondas espaciales Voyager llevan un disco audiovisual chapado en oro , una compilación destinada a mostrar la diversidad de vida y cultura en la Tierra en caso de que algún buscador extraterrestre encuentre alguna de las naves espaciales. [113] [114] El registro, realizado bajo la dirección de un equipo que incluye a Carl Sagan y Timothy Ferris , incluye fotografías de la Tierra y sus formas de vida, una variedad de información científica, saludos hablados de personas como el Secretario General de la Naciones Unidas y el Presidente de los Estados Unidos y un popurrí, "Sonidos de la Tierra", que incluye los sonidos de las ballenas, el llanto de un bebé, olas rompiendo en la orilla y una colección de música que abarca diferentes culturas y épocas, incluidas obras de Wolfgang. Amadeus Mozart , Blind Willie Johnson , Chuck Berry y Valya Balkanska . Se incluyen otros clásicos orientales y occidentales, así como actuaciones de música indígena de todo el mundo. El disco también contiene saludos en 55 idiomas diferentes. [115] El proyecto tenía como objetivo retratar la riqueza de la vida en la Tierra y ser un testimonio de la creatividad humana y el deseo de conectarse con el cosmos. [114] [32]
Se añadió papel de aluminio de supermercado en el último minuto para proteger la nave de la radiación.
