Το Voyager 2 της NASA στέλνει δεδομένα από το μεσοαστρικό διάστημα

Posted on 04/11/2019

1



(νεώτερη ενημέρωση)
Το σκάφος Voyager 2 της NASA έχει γίνει πλέον το δεύτερο ανθρώπινο κατασκεύασμα που ταξιδεύει στην αχανή περιοχή του γαλαξία ανάμεσα στα άστρα, στο μεσοαστρικό διάστημα, όπως επιβεβαίωσαν οι επιστήμονες. Είχε προηγηθεί το Voyager 1, που είχε «δραπετεύσει» από την ηλιακή επικράτεια στις 25 Αυγούστου 2012.

Η έξοδος του Voyager 2 στο διαστρικό ή μεσοαστρικό χώρο εκτιμάται ότι είχε συμβεί στις 5 Νοεμβρίου 2018.

Τώρα οι επιστήμονες -μεταξύ των οποίων και ο Σταμάτης Κριμιζής και ο συνεργάτης του στην Ακαδημία Αθηνών Κωνσταντίνος Διαλυνάς- όχι μόνο επιβεβαίωσαν το ιστορικό γεγονός, αλλά και έδωσαν στη δημοσιότητα τα πρώτα στοιχεία που έστειλε το σκάφος, καθώς διήλθε την ηλιόπαυση, εκεί όπου η πυκνότητα των εξερχομένων σωματιδίων του ηλιακού ανέμου και η ένταση του μαγνητικού του πεδίου, εξισώνονται με τα αντίστοιχα μεγέθη του μεσοαστρικού χώρου (η βαρυτική επίδραση του Ήλιου εκτείνεται αρκετά πέρα από την ηλιόπαυση, έως τουλάχιστον το Νέφος Όορτ).

Τα δύο δίδυμα σκάφη είχαν εκτοξευθεί το 1977 σε διάστημα λίγων εβδομάδων το ένα από το άλλο, ακολουθώντας διαφορετικές τροχιές, γι’ αυτό αν και το «Βόγιατζερ 2» είχε ελαφρώς προηγηθεί, βγήκε με καθυστέρηση από το ηλιακό μας σύστημα.

Μια βλάβη στον ανιχνευτή πλάσματος του «Βόγιατζερ 1» το 1980 είχε ως συνέπεια να μην καταστεί δυνατό να συλλεχθούν άμεσα ακριβή δεδομένα κατά τη μετάβαση στο μεσοαστρικό διάστημα. Κάτι ευτυχώς που δεν συνέβη στην περίπτωση του «Βόγιατζερ 2», από το οποίο πλέον υπάρχουν τα πρώτα στοιχεία στα χέρια των επιστημόνων για τη διάσχιση της ηλιόπαυσης.

Τα δεδομένα αυτά δείχνουν ομοιότητες αλλά και διαφορές με όσα στοιχεία είχε στείλει το «Βόγιατζερ 1», μερικές από τις οποίες ίσως οφείλονται στη μεταβαλλόμενη δραστηριότητα του Ήλιου, ενώ άλλες πιθανώς σχετίζονται με τις διαφορετικές τροχιές των δύο σκαφών.

Μεταξύ άλλων, τα νέα στοιχεία δείχνουν μια πιο λεπτή και ομαλή συνοριακή περιοχή της ηλιόσφαιρας, με ένα ισχυρότερο μεσοαστρικό μαγνητικό πεδίο πέραν από αυτήν.

Οι ερευνητές από τις ΗΠΑ, την Ελλάδα, την Ελβετία και την Αργεντινή, έκαναν πέντε σχετικές δημοσιεύσεις στο περιοδικό αστρονομίας «Nature Astronomy».

Επικεφαλής της μίας από τις πέντε μελέτες του Voyager 2 είναι ο ακαδημαϊκός καθηγητής Σταμάτης Κριμιζής, επικεφαλής του Γραφείου Διαστημικής Έρευνας και Τεχνολογίας της Ακαδημίας Αθηνών και εδώ και πολλά χρόνια συνεργάτης του Εργαστηρίου Εφαρμοσμένης Φυσικής του Πανεπιστημίου Τζονς Χόπκινς των ΗΠΑ, ενώ συμμετέχει και ο Κωνσταντίνος Διαλυνάς, μεταδιδακτορικός ερευνητής στο ίδιο Γραφείο.

Οι επιστήμονες διαπίστωσαν μια χαρακτηριστική αύξηση στην πυκνότητα του πλάσματος, κάτι που επιβεβαιώνει ότι το «Βόγιατζερ 2» βγήκε από το καυτό και χαμηλότερης πυκνότητας πλάσμα του ηλιακού ανέμου και εισήλθε στο ψυχρό και μεγαλύτερης πυκνότητας πλάσμα του μεσοαστρικού-γαλαξιακού χώρου.

Τα δύο είδη πλάσματος -το ηλιακό και το μεσοαστρικό- έχουν διαφορετικές συνθέσεις, πυκνότητες, θερμοκρασίες και μαγνητικά πεδία διαφορετικής προέλευσης, συνεπώς δεν αλληλεπιδρούν ελεύθερα, αλλά διαχωρίζονται από ένα σύνορο.

Όπως έγινε αντιληπτό, δεν ισχύει η επικρατούσα έως τώρα θεωρία ότι υπάρχει μια σταδιακή μετάβαση από την ηλιακή επικράτεια στο μεσοαστρικό διάστημα, καθώς φαίνεται ότι υπάρχει ένα διακριτό σύνορο στην άκρη της ηλιόσφαιρας, την -σχήματος φυσαλίδας- περιοχή, όπου φθάνει ο ηλιακός άνεμος των σωματιδίων.

Σύμφωνα με μια από τις πέντε μελέτες, η μετάβαση μέσω της ηλιόπαυσης έγινε σε λιγότερο από μια ημέρα, ενώ μια άλλη μελέτη βρήκε ένα ενδιάμεσο στρώμα ανάμεσα στην ηλιόπαυση και στο μεσοαστρικό διάστημα, δηλαδή στο σύνορο όπου ο ηλιακός άνεμος συναντά τον μεσοαστρικό άνεμο (τα σωματίδια κοσμικής ακτινοβολίας γαλαξιακής προέλευσης), κάτι που δεν είχε ανιχνεύσει το «Βόγιατζερ 1».

Σε κάθε περίπτωση, παραμένουν ακόμη αναπάντητα ερωτήματα σχετικά τις ιδιότητες του μεσοαστρικού διαστήματος, που ελπίζεται να απαντηθούν όσο το «Βόγιατζερ 2» ταξιδεύει πιο μακριά.

Η είσοδος του σκάφους Voyager 2 στο μεσοαστρικό χώρο συνέβη σε απόσταση 119,7 αστρονομικών μονάδων από τον πλανήτη μας, δηλαδή σχεδόν 120 φορές την απόσταση Γης-Ήλιου, πιο κοντά από ό,τι είχε συμβεί με το «Voyager 1» (σε απόσταση 122,6 αστρονομικών μονάδων), το οποίο πλέον έχει φθάσει σε απόσταση περίπου 146 αστρονομικών μονάδων.

Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι τα δύο «Βόγιατζερ» θα ζήσουν περισσότερο και από τη Γη, ταξιδεύοντας στον γαλαξία μας για τουλάχιστον πέντε δισεκατομμύρια χρόνια. Βέβαια πολύ νωρίτερα, ίσως μετά από μια δεκαετία, θα πάψουν να στέλνουν στοιχεία. Προς το παρόν, είναι αβέβαιο πότε θα υπάρξει μια νέα διαστημική αποστολή που θα ακολουθήσει τα χνάρια των «Ταξιδευτών» στο αχανές μεσοαστρικό διάστημα.

πηγή: https://www.amna.gr/home/article/405435/Epibebaiothike-oti-to-Voyager-2-tis-NASA-eisilthe-pia-sto-mesoastriko-diastima–https://www.theguardian.com/science/2019/nov/04/nasa-voyager-2-sends-back-first-signal-from-interstellar-space

ΤΑ ΝΕΑ ΑΠΟ ΤΗΝ ΟΔΥΣΣΕΙΑ ΤΟΥ “VOYAGER 2”

Διονύσης Σιμόπουλος

Η Ηλιόσφαιρα, μια τεράστια φούσκα που σχηματίζεται από τον ηλιακό άνεμο και προστατεύει το Ηλιακό μας Σύστημα από τις ακτινοβολίες υψηλής ενέργειας οι οποίες είναι διάσπαρτες στο Διάστημα, κινείται στον διαστρικό χώρο με ταχύτητα που ξεπερνάει τα 700.000 χλμ. την ώρα καθώς περιφέρεται γύρω από το κέντρο του Γαλαξία μας. Αυτή την προστατευτική φούσκα διαπέρασαν οι δύο διαστημοσυσκευές “Voyager 1” το 2012 και “Voyager 2”πριν από ακριβώς ένα χρόνο. Οι πληροφορίες που μας στέλνουν οι δύο διαστημοσισκευές από τα βάθη του διαστήματος χρειάζονται πάνω από 16 ώρες για να φτάσουν σ’ εμάς, (αφού οι διαστημοσυσκευές αυτές βρίσκονται σε απόσταση περίπου 18 δισεκατομμυρίων χλμ. από τη Γη ή 120 φορές την απόσταση Γης-Ηλίου) η δε τελευταία τους ανάλυση συνοψίζεται σε πέντε επιστημονικές εργασίες που δημοσιεύτηκαν χθες στο περιοδικό “Nature Astronomy.”

Φωτογραφία του πλανήτη Ποσειδώνα και του δορυφόρου του Τρίτωνα από το διαστημικό σκάφος Voyager 2. Λήφθηκε το 1989 από απόσταση 3 εκατομμυρίων μιλίων.

Μία από τις μελέτες αυτές αναφέρει ότι ο διαχωρισμός της ηλιόσφαιρας από τον διαστρικό χώρο δεν είναι σταδιακός αλλά ξεκάθαρος και εντοπίζεται με μια απότομη πτώση της θερμοκρασίας και την αύξηση της πυκνότητας των ηλεκτρικά φορτισμένων σωματιδίων που προέρχονται από τις εκρήξεις αστρικών σουπερνόβα όπως χαρακτηριστικά αναφέρεται στη μελέτη που υπογράφεται από τον Έλληνα Ακαδημαϊκό Stamatios Krimigis και τους συνεργάτες του, μεταξύ των οποίων και ο Κωνσταντίνος Διαλυνάς του Γραφείου Διαστημικής Έρευνας και Τεχνολογίας της Ακαδημίας Αθηνών επικεφαλής του οποίου είναι ο κ. Κριμιζής. Όπως λεει χαρακτηριστικά και ο κ. Κριμιζής με δύο μόνο μετρήσεις σε μία τεράστια “φούσκα” δεν μπορούμε να βγάλουμε τελικά συμπεράσματα.

Οι δύο διαστημοσυσκευές είχαν εκτοξευθεί το 1977 και μας μετέδωσαν συνολικά πάνω από 5 τρισεκατομμύρια πληροφορίες για τους τέσσερις αέριους γίγαντες πλανήτες του Ηλιακού μας Συστήματος. Οι πληροφορίες αυτές είναι αρκετές για να γεμίσουν μια επιστημονική βιβλιοθήκη με 200.000 τόμους και περιλαμβάνουν το μαγευτικό χρονικό των αυτόματων αυτών ταξιδιωτών στους εξωτερικούς πλανήτες και τους παγωμένους δορυφόρους τους, στα φωτεινά συστήματα των δακτυλίων τους, στις ταραχώδεις ατμόσφαιρές τους- και στις βίαιες ηφαιστειακές τους εκρήξεις. Τα δύο διαστημόπλοια ακολούθησαν διαφορετικές τροχιές κι έτσι το “Voyager 2” είναι η μοναδική μέχρι τώρα διαστημοσυσκευή που προσπέρασε από τόσο κοντά τους δύο εξωτερικούς αέριους γίγαντες, τον Ουρανό και τον Ποσειδώνα.

To Voyager 1 εκτοξεύτηκε στις 5 Σεπτεμβρίου 1977 είχε βάρος 800 κιλών κι έφτασε στον Δία τον Μάρτιο του 1979. Από τις σημαντικότερες ανακαλύψεις του ήταν η ανίχνευση εννέα ηφαιστείων στον δορυφόρο του Δία Ιώ, η ανακάλυψη δαχτυλίου γύρω από τον Δία σε απόσταση 129.000 χιλιομέτρων από την επιφάνεια των νεφών του και η ανακάλυψη τριών νέων δορυφόρων της Μήτις, της Θήβης και της Αδράστειας, ενώ από την περιοχή αυτή μας έστειλε 19.000 φωτογραφίες. Στον επόμενο πλανήτη τον Κρόνο έφτασε τον Νοέμβριο του 1980 και μεταξύ των άλλων μας απεκάλυψε ότι το 7% του όγκου του Κρόνου αποτελείται από ήλιο, και μας αποκάλυψε ότι ο δακτύλιος f είναι χωρισμένος σε 3 υποδακτύλιους. Βέβαια δεν έλειψε και η ανακάλυψη 3 δορυφόρων του Άτλαντα, του Προμηθέα και της Πανδώρας ενώ από εκεί ξεκίνησε την πορεία του στα βόρεια σύνορα του Ηλιακού μας Συστήματος όπου έφτασε πριν από 7 χρόνια.

Το Voyager 2 εκτοξεύτηκε στις 20 Αυγούστου 1977 με βάρος 800 κιλών. Προσπέρασε τον Δία στις 9 Ιουλίου 1979, τον Κρόνο στις 26 Αυγούστου 1981, τον Ουρανό στις 24 Ιανουαρίου 1986, και τον Ποσειδώνα στις 24 Αυγούστου 1989. Παρ’ όλο που 8 μήνες μετά την απογείωση ο κυρίως ραδιοδέκτης του έπαθε ζημιά και δέχονταν σήματα μόνο σ’ ένα περιορισμένο φάσμα συχνοτήτων (ενώ ζημιά υπέστη επίσης και η κινητή πλατφόρμα με τα όργανα του) ο Voyager 2 αποδείχτηκε σκληρό καρύδι και όχι μόνο ολοκλήρωσε την αρχική του αποστολή με επιτυχία αλλά συνέχισε και συνεχίζει να μας στέλνει πληροφορίες για το περιβάλλον στο οποίο βρίσκεται στα όρια του Ηλιακού μας Συστήματος.

Το Voyager 2 έφτασε στον Δία δύο μήνες μετά τον δίδυμό του Voyager 1. Από τα σημαντικότερα επιτεύγματα της διαστημοσυσκευής ήταν η φωτογράφηση 8 ηφαιστείων στον δορυφόρο Ιώ και η ανακάλυψη ότι η μαγνητόσφαιρα του Δία εκτείνεται τουλάχιστον μέχρι την τροχιά του Κρόνου σε απόσταση 650 εκατομμυρίων χιλιομέτρων, όπου έφτασε τον Αύγουστο του 1981. Μέτρησε την θερμοκρασία του που ήταν από -82 έως -130 βαθμούς Κελσίου, καθώς και την πίεση του και μας απεκάλυψε την ύπαρξη 3 νέων δορυφόρων, τον Επιμηθέα, τον Ιανό και την Ελένη. Στον Ουρανό έφτασε τον Ιανουάριο του 1986 και μεταξύ των άλλων ανακάλυψε 10 καινούργια φεγγάρια, υπολόγισε την περίοδο περιστροφής του πλανήτη σε 17,24 ώρες και επιβεβαίωσε την ύπαρξη πολλών δακτυλίων γύρω από τον πλανήτη. Στον Ποσειδώνα έφτασε τον Αύγουστο του 1989. Στην πρώτη κιόλας φωτογραφία του ανακάλυψε και έναν δορυφόρο, τον πρώτο από τους πέντε που ανακάλυψε αργότερα. Άλλες ενδιαφέρουσες ανακαλύψεις ήταν η ύπαρξη δακτυλίων γύρω από τον πλανήτη καθώς και μια μεγάλη σκοτεινή κηλίδα στο νότιο ημισφαίριο. Στις άκρες της μέτρησε τους ισχυρότερους ανέμους του Ηλιακού μας Συστήματος με ταχύτητα 2.250 χιλιομέτρων την ώρα. Αυτή την στιγμή το Voyager 2 έχει ήδη περάσει τα νότια σύνορα του Ηλιακού μας Συστήματος.

Και οι δύο Voyager συνεχίζουν πλέον το ταξίδι τους με ταχύτητα περίπου 58.000 χιλιομέτρων την ώρα ενώ το Voyager 1 έφτασε κάποια στιγμή και την ταχύτητα ρεκόρ των 62.000 χλμ. την ώρα. Φαίνεται μάλιστα ότι ίσως μπορέσουν να μεταδίδουν πληροφορίες και πέρα από το 2020 ενώ οι πιθανότητες είναι τα δύο Voyager να επιβιώσουν περισσότερο απ’ ό,τι η Γη μας, την οποία φαίνεται ότι θα καταπιεί ο Ήλιος σε πέντε δισεκατομμύρια χρόνια! Παρά την τόσο μεγάλη ταχύτητα τα δύο σκάφη θα φτάσουν σε κάποιο κοντινό άστρο μετά από αρκετές χιλιάδες χρόνια. Είναι βέβαια σχεδόν απίθανο κάποιος από τους Voyager να πέσει στα χέρια κάποιων διαστημικών ταξιδιωτών από άλλο κόσμο αλλά για μια τέτοια περίπτωση η ΝΑΣΑ έχει τοποθετήσει σ’ αυτούς έναν χάλκινο δίσκο που αναφέρει ευχές σε 60 γλώσσες της Γης, μουσική από όλο τον κόσμο, μέχρι και το τραγούδι των φαλαινών. Ο δίσκος, δημιούργημα του περίφημου Αμερικανού εκλαϊκευτή και αστρονόμου Carl Sagan, πάνω του έχει πληροφορίες για την θέση της Γης στο Σύμπαν, ενώ το μήνυμα πάνω στον δίσκο αναφέρει: “Αυτό είναι ένα δώρο από έναν μικρό και μακρινό κόσμο, ένα δείγμα των ήχων μας, της επιστήμης μας, των εικόνων μας, της μουσικής μας, της σκέψης μας και των αισθημάτων μας.”

Το πρόγραμμα Voyager εγκρίθηκε τον Ιούνιο του 1972 με κύριους στόχους της αποστολής την εξερεύνηση του εξωτερικού Ηλιακού Συστήματος δεδομένου ότι εκείνη την περίοδο οι εξωτερικοί πλανήτες βρίσκονταν στοιχισμένοι στις τροχιές τους κάτι που συμβαίνει μια φορά κάθε 146 χρόνια. Έτσι ένα μόνο σκάφος με μια βόλτα θα μπορούσε να τους επισκεφτεί όλους. Για να αυξηθούν οι πιθανότητες επιτυχίας του προγράμματος αποφασίστηκε η αποστολή δύο παρόμοιων σκαφών που θα εκτοξεύονταν με διαφορά 15 ημερών. Κάθε σκάφος μετέφερε όργανα για δέκα πειράματα ενώ ήταν επίσης εφοδιασμένο και με μια κεραία διαμέτρου 3,66 μέτρων που έπαιρνε εντολές από την Γη και έστελνε πίσω τις πληροφορίες που κατέγραφε. Τα σήματα του σκάφους χρησίμευσαν και στην ανάλυση της ατμόσφαιρας των πλανητών, των δακτυλίων και των βαρυτικών τους επιδράσεων. Η ισχύς των ραδιοσημάτων ήταν 25 βατ. Για την λήψη τους χρησιμοποιήθηκαν ραδιοτηλεσκόπια στην Καλιφόρνια, την Μαδρίτη, την Καμπέρα της Αυστραλίας και αργότερα στην Ουσάντα της Ιαπωνίας καθώς και το μεγάλο “τόξο” ραδιοτηλεσκοπίων στο Νέο Μεξικό. Η ηλεκτρική ισχύς τους ήταν 400 βατ που προέρχονταν από τρεις πυρηνικές γεννήτριες ραδιοϊσοτόπων.

ΥΓ. Ενδιαφέρουσα συνέντευξη του κ. Κριμιζή στους New York Times: https://www.nytimes.com/…/voyager-2-interstellar-solar-wind…

Ετικέτα:
Posted in: ΔΙΑΣΤΗΜΑ