V kosmicky historickém oznámení NASA říká, že nejvzdálenější objekt vyrobený člověkem – kosmická loď Voyager 1 – je v mezihvězdném prostoru, prostoru mezi hvězdami. Ve skutečnosti došlo k přechodu asi před rokem.
'Dokázali jsme to!' řekl usmívající se Dr. Ed Stone, vědecký pracovník projektu Voyager již více než 40 let, na dnešním briefingu. 'A udělali jsme to, dokud jsme ještě měli dostatek energie na to, abychom mohli poslat zpět data z této nové oblasti vesmíru.'
I když existuje trochu sporu o sémantice, zda je Voyager 1 stále uvnitř nebo vně naší Sluneční soustavy (není dále než Oortův oblak – bude trvat dalších 300 let, než se k Oortovu oblaku dostane a kosmická loď je blíž k našemu Slunci než k jakékoli jiné hvězdě) se plazmatické prostředí, kterým Voyager 1 nyní prochází, definitivně změnilo z toho, co pochází z našeho Slunce, na plazmu, která je přítomná v prostoru mezi hvězdami.
Nedávno se také vedla diskuse na téma if Voyager byl skutečně ve Sluneční soustavě nebo mimo ni – debata mezi nejnovějšími různými vědeckými články a jejich autory. (Více o tom později…)
Ale Stone nyní říká důkazy jasně: Voyager 1 provedl přechod.
'Tento závěr je možný z nástroje plazmových vln vesmírné lodi,' řekl Stone. '36 let stará sonda nyní pluje neprobádanými vodami nového vesmírného moře a přivedla nás na cestu.'
36letá cesta sondy Voyager 1 dlouhá 13 miliard mil začala v roce 1977.
Vědci se domnívali, že když kosmická loď přeletí do mezihvězdného prostoru, změní se směr magnetického pole. Ukázalo se však, že se tak nestalo, a vědci se rozhodli, že se místo toho potřebují podívat na vlastnosti plazmy.
Sluneční heliosféra je naplněna ionizovaným plazmatem ze Slunce. Mimo tuto bublinu pochází plazma z výbuchů jiných hvězd před miliony let. Hlavní rozdíl je v tom, že mezihvězdné plazma je hustší.
Bohužel skutečný přístroj, který byl navržen k provádění měření plazmy, přestal fungovat v 80. letech, takže vědci potřebovali jiný způsob měření plazmového prostředí kosmické lodi, aby mohli definitivně určit její umístění.
Místo toho použili nástroj plazmových vln, umístěný na 10metrových anténách na Voyageru 1 a neočekávaný „dar“ od Slunce, masivní výron koronální hmoty.
Antény mají na koncích rádiové přijímače – „jako králičí uši na starých televizních přijímačích,“ řekl Don Gurnett, který vedl vědecký tým plazmových vln na University of Iowa. CME vybuchla ze Slunce v březnu 2012 a nakonec dorazila na místo Voyageru 1 o 13 měsíců později, v dubnu 2013. Kvůli CME začalo plazma kolem kosmické lodi vibrovat jako struna houslí.
Rozteč oscilací pomohla vědcům určit hustotu plazmy. Stone řekl, že konkrétní oscilace znamenaly, že kosmická loď byla zalita plazmou více než 40krát hustší, než s jakou se setkali ve vnější vrstvě heliosféry.
„Nyní, když máme nová klíčová data, věříme, že jde o historický skok lidstva do mezihvězdného prostoru,“ řekl Stone, „tým Voyageru potřeboval čas, aby analyzoval tato pozorování a dal jim smysl. Ale nyní můžeme odpovědět na otázku, kterou jsme si všichni kladli — ‚Už jsme tam?‘ Ano, jsme.“
Umělcova představa o poloze Voyageru 1 na obloze při pozorování polem Very Long Baseline Array (VLBA) 21. února 2013, v tomto okamžiku – podle Laboratoře tryskového pohonu NASA – Voyager již byl mimo naši sluneční soustavu. Skutečný obrázek z dat (zvětšená část) má průměr 0,5 úhlové sekundy. Rádiový signál, jak je znázorněno, má průměr pouhou 1 miliarcsekundu.
Kredit: Alexandra Angelich, NRAO / AUI / NSF.
Vědecký tým plazmových vln přezkoumal svá data a našel dřívější, slabší sadu oscilací v říjnu a listopadu 2012 od jiných CME. Prostřednictvím extrapolace naměřených hustot plazmatu z obou událostí tým určil, že Voyager 1 poprvé vstoupil do mezihvězdného prostoru v srpnu 2012.
'Doslova jsme vyskočili ze sedadel, když jsme viděli tyto oscilace v našich datech - ukázaly nám, že kosmická loď se nachází ve zcela nové oblasti, srovnatelné s tím, co se očekávalo v mezihvězdném prostoru, a zcela jiné než ve sluneční bublině,' řekl Gurnett. . 'Je jasné, že jsme prošli heliopauzou, což je dlouho hypotetická hranice mezi sluneční plazmou a mezihvězdnou plazmou.'
Nová data o plazmě naznačovala časový rámec konzistentní s náhlým, trvanlivým změny v hustotě energetických částic, které byly poprvé detekovány 25. srpna 2012.
V té době Stone řekl: „Určitě jsme v nové oblasti na okraji sluneční soustavy, kde se věci rychle mění. Ale zatím nejsme schopni říci, že Voyager 1 vstoupil do mezihvězdného prostoru,“ dodává, že data se mění způsobem, který tým neočekával, „ale Voyager nás vždy překvapoval novými objevy.“
Nyní, po další kontrole, tým Voyager obecně akceptuje datum mezihvězdného příletu ze srpna 2012. Změny nabitých částic a plazmatu byly to, co by se dalo očekávat během přechodu heliopauzy. To potvrzuje, že definitivní vědecké výsledky nepřicházejí vždy rychle.
'Tvrdá práce týmu na stavbě odolné kosmické lodi a pečlivé správě omezených zdrojů kosmické lodi Voyager se vyplatila v dalším prvenství pro NASA a lidstvo,' řekla Suzanne Dodd, projektová manažerka Voyageru, sídlící v NASA's Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Kalifornie. přístroje pro vědu o polích a částicích na Voyageru budou nadále posílat data minimálně do roku 2020. Nemůžeme se dočkat, až uvidíme, co nám přístroje Voyageru ukáží příště o hlubokém vesmíru.“
Tam a zpět se mluvilo o tom, zda byl Voyager 1 ve Sluneční soustavě nebo mimo ni. Jak jsme řekli, bylo poprvé dotazován v srpnu 2012 , s více spekulacemi v prosince 2012 , poté v březnu 2013 a papír Williama Webbera a F.B. McDonald tvrdil, že Voyager 1 opustil sluneční soustavu předchozího prosince, ale Stone trval na tom, že údaje ještě nebyly pozitivní. Pak asi před měsícem článek Marca Swisdaka z Marylandské univerzity, že Voyager 1 byl mimo sluneční soustavu, ale v tu chvíli Ed Stone a tým Voyageru vydali prohlášení, že stále činí toto rozhodnutí.
Dnes Gurnett odhalil, že načasování „oficiální“ dohody všech vědců bylo mimo kvůli načasování recenzního procesu pro vědecké práce. 'Naše práce byla předložena měsíc před jejich, právě prošli recenzním cyklem před naším,' řekl. 'Ale jejich byla v podstatě teoretická práce.'
Voyager 1 a jeho dvojče, Voyager 2, byly vypuštěny 16 dní od sebe v roce 1977. Náhodné planetární uspořádání, ke kterému dochází pouze každých 176 let, umožnilo těmto dvěma kosmickým lodím spojit se a dosáhnout všech vnějších planet během 12 let. Obě sondy proletěly kolem Jupiteru a Saturnu. Voyager 2 letěl také kolem Uranu a Neptunu. Voyager 2, vypuštěný před Voyagerem 1, je nejdelší nepřetržitě provozovaná kosmická loď. Je asi 9,5 miliardy mil (15 miliard kilometrů) daleko od našeho Slunce.
Kontroloři mise Voyager stále každý den mluví nebo přijímají data z Voyageru 1 a Voyageru 2, i když vysílané signály jsou v současnosti velmi slabé, přibližně 23 wattů – výkon žárovky ledničky. V době, kdy se signály dostanou na Zemi, jsou zlomkem miliardy miliardtiny wattu. Data z přístrojů Voyageru 1 jsou přenášena na Zemi obvykle rychlostí 160 bitů za sekundu a zachycována 34- a 70metrovými stanicemi NASA Deep Space Network. Cesta signálu z Voyageru 1 na Zemi trvá rychlostí světla asi 17 hodin. Poté, co jsou data přenesena do JPL a zpracována vědeckými týmy, jsou data Voyageru zpřístupněna veřejnosti.
„Voyager se směle vydal tam, kam se dosud žádná sonda nedostala, znamená jeden z nejvýznamnějších technologických úspěchů v análech historie vědy a přidal novou kapitolu do lidských vědeckých snů a úsilí,“ řekl John Grunsfeld, přidružený administrátor NASA. vědy ve Washingtonu. 'Možná, že někteří budoucí průzkumníci hlubokého vesmíru dohoní Voyager, našeho prvního mezihvězdného vyslance, a zamyslí se nad tím, jak tato neohrožená kosmická loď pomohla umožnit jejich cestu.'
Vědci nevědí, kdy Voyager 1 dosáhne nerušené části mezihvězdného prostoru, kde není žádný vliv našeho Slunce. Také si nejsou jisti, kdy se očekává, že Voyager 2 přeletí do mezihvězdného prostoru, ale věří, že není příliš pozadu.
„V jistém smyslu je to opravdu jen začátek. Nyní se dostáváme do zcela cizího prostředí a to, co Voyager objeví, je skutečně neznámé,“ řekl na dnešní tiskové konferenci Gary Zank z katedry vesmírných věd Alabamské univerzity v Huntsville.
I když Voyager 1 bude pokračovat, nebudeme s ním vždy schopni komunikovat, jako je tomu nyní. V roce 2025 budou všechny přístroje vypnuty a vědecký tým bude moci provozovat kosmickou loď asi 10 let poté, aby získal technická data. Voyager 1 míří k souhvězdí Ophiuchus. V roce 40 272 n. l. se Voyager 1 přiblíží na 1,7 světelných let od nejasné hvězdy v souhvězdí Malého medvěda (Malý medvěd nebo Malý vůz) nazývané AC+79 3888. Bude se houpat kolem hvězdy a obíhat kolem středu hvězdy. Mléčná dráha, pravděpodobně po miliony let.