Kosmeettisesti historiallisessa ilmoituksessa NASA sanoo, että kauimpana ihmisen tekemä esine - Voyager 1 -alusta - on tähtienvälisessä tilassa, tähtien välisessä tilassa. Se tosiasiallisesti teki siirtymisen noin vuosi sitten.
"Me teimme sen!" sanoi hymyilevä tohtori Ed Stone, Voyagerin projektitutkija yli 40 vuotta, puhuessaan tänään tiedotustilaisuudessa. "Ja teimme sen, kun meillä oli vielä tarpeeksi voimaa lähettää tietoja takaisin tältä uudelta avaruusalueelta."
Vaikka semantiikasta on vähän kiistanalaista, onko Voyager 1 edelleen aurinkokuntamme sisällä vai ulkopuolella (se ei ole kauempana kuin Oort-pilvi - kestää vielä 300 vuotta enemmän kuin Oort-pilvi ja avaruusalus on lähempänä aurinkoomme kuin mikään muu tähti) Voyager 1: n läpi kulkeva plasmaympäristö on ehdottomasti muuttunut siitä, mikä tulee aurinkoomme, plasmaan, joka on tähteiden välisessä tilassa.
Äskettäin on käyty keskustelua siitä, oliko Voyager todella aurinkojärjestelmässä vai poissa siitä - keskustelu uusimpien tieteellisten lehtien ja niiden kirjoittajien välillä. (Lisää siitä myöhemmin ...)
Mutta Stone sanoo nyt todisteet selvästi: Voyager 1 on tehnyt muutoksen.
"Tämä johtopäätös on mahdollista avaruusaluksen plasma-aalto-instrumentilla", Stone sanoi. "36-vuotias koetin purjehtii nyt uuden kosmisen meren karttamatkojen vesien läpi ja se on tuonut meidät matkalle."
Voyager 1: n 36-vuotinen, 13 miljardin mailin matka alkoi vuonna 1977.
Tutkijoiden mielestä, kun avaruusalus oli siirtynyt tähtien väliseen avaruuteen, magneettikentän suunta muuttui. Kuitenkin kävi ilmi, että niin ei käynyt, ja tutkijat päättivät, että heidän oli tutkittava sen sijaan plasman ominaisuuksia.
Auringon heliosfääri on täynnä auringon ionisoittua plasmaa. Tuon kuplan ulkopuolella plasma on peräisin muiden tähtijen räjähdyksistä miljoonia vuosia sitten. Tärkein erotus on, että tähteiden välinen plasma on tiheämpi.
Valitettavasti todellinen instrumentti, joka oli suunniteltu tekemään plasman mittaukset, lopetti toimimisen 1980-luvulla, joten tutkijat tarvitsivat erilaisen tavan mitata avaruusaluksen plasmaympäristö, jotta sen sijainti voitiin määrittää lopullisesti.
Sen sijaan he käyttivät plasmaaaltoinstrumenttia, joka sijaitsee Voyager 1: n 10 metrin pituisissa antenneissa, ja odottamatonta ”lahjaa” auringolta, massiivista koronan massan poistoa.
Antennien päissä on radiovastaanottimet - ”kuten kanin korvat vanhoissa televisioissa”, kertoi Don Gurnett, joka johti Iowan yliopiston plasmaaallotieteiden ryhmää. CME purkautui auringosta maaliskuussa 2012 ja saapui lopulta Voyager 1: n sijaintiin 13 kuukautta myöhemmin, huhtikuussa 2013. CME: n takia avaruusaluksen ympärillä oleva plasma alkoi värähtää kuin viulu.
Värähtelyjen nousu auttoi tutkijoita määrittämään plasman tiheyden. Stone sanoi, että erityiset värähtelyt tarkoittivat, että avaruusalusta kylvettiin plasmassa yli 40 kertaa tiheämmäksi kuin mitä he olivat kohdanneet heliosfäärin ulkokerroksessa.
"Nyt kun meillä on uutta avaintietoa, uskomme, että tämä on ihmiskunnan historiallinen harppaus tähtienväliseen avaruuteen", sanoi Stone, "Voyager-tiimi tarvitsi aikaa analysoida näitä havaintoja ja tehdä niistä järkeä. Mutta voimme nyt vastata kysymykseen, jota me kaikki olemme esittäneet - "Olemmeko siellä vielä?" Kyllä, olemme. "
Plasma-aaltojen tiederyhmä tarkasteli tietojaan ja löysi aikaisemman, heikomman värähtelyjoukon loka-ja marraskuussa 2012 muista CME: stä. Ekstrapoloimalla mitatut plasmatiheydet molemmista tapahtumista, joukkue päätti, että Voyager 1 saapui ensimmäisen kerran tähtienväliseen avaruuteen elokuussa 2012.
"Hyppäämme kirjaimellisesti istuimistamme, kun näimme nämä värähtelyt tiedoissamme - ne osoittivat, että avaruusalus oli aivan uudella alueella, verrattavissa siihen, mitä odotettiin tähtienvälisessä tilassa, ja täysin erilainen kuin aurinkokuplissa", Gurnett sanoi . "Selvästi olimme kulkeneet heliopauksen läpi, mikä on pitkä hypoteesiraja aurinkoplasman ja tähtienvälisen plasman välillä."
Uusi plasmadata ehdotti aikataulua, joka on yhtäpitävä äkillisten ja kestävien muutosten kanssa energisten hiukkasten tiheydessä, jotka havaittiin ensimmäisen kerran 25. elokuuta 2012.
Tuolloin Stone sanoi: ”Olemme varmasti uudella alueella aurinkokunnan reunalla, jossa asiat muuttuvat nopeasti. Mutta emme vielä voi sanoa, että Voyager 1 on tullut tähtienväliseen avaruuteen ", ja lisäämällä, että tiedot muuttuvat tavalla, jota joukkue ei odottanut," mutta Voyager on aina yllättänyt meitä uusilla löytöillä. "
Nyt lisäarvioinnin jälkeen Voyager-tiimi hyväksyy yleensä elokuun 2012 päivämäärän tähtienvälisen saapumispäivänä. Varatut hiukkas- ja plasmamuutokset olivat mitä olisi voitu odottaa heliopauksen ylityksen aikana. Tämä vahvistaa, että lopulliset tieteelliset tulokset eivät aina tule nopeasti.
"Tiimin kova työ kestävän avaruusaluksen rakentamisessa ja Voyager-avaruusaluksen rajallisten resurssien huolellisessa hallinnassa, joka maksettiin toisessa ensin NASA: lle ja ihmiskunnalle", sanoi Voyager-projektipäällikkö Suzanne Dodd, joka työskentelee NASA: n Jet Propulsion Laboratoryssa, Pasadena, Kalifornia. "Odotamme Voyagerissa olevat kentät ja hiukkasetutkimusinstrumentit jatkavat tietojen lähettämistä ainakin vuoteen 2020 mennessä. Emme voi odottaa nähdäksesi mitä Voyager-instrumentit osoittavat meille seuraavaksi syvästä avaruudesta. "
On ollut edestakaisin siitä, oliko Voyager 1 aurinkojärjestelmässä vai poissa siitä. Kuten totesimme, se asetettiin kyseenalaiseksi ensin elokuussa 2012, spekuloimalla enemmän joulukuussa 2012, sitten maaliskuussa 2013 William Webberin ja F.B. McDonald väitti, että Voyager 1 oli poistunut aurinkokunnasta edellisen vuoden joulukuussa, mutta Stone vaati, että tiedot eivät vielä olleet positiivisia. Sitten noin kuukausi sitten Marc Swisdak julkaisi paperin Marylandin yliopistosta, jossa sanottiin, että Voyager 1 oli poissa aurinkojärjestelmästä, mutta silloin Ed Stone ja Voyager-joukkue julkaisivat lausunnon, jossa he sanoivat vielä tekevänsä tätä päättäväisyyttä.
Gurnett paljasti tänään, että kaikkien tiedemiesten "virallisessa" sopimuksessa olon ajoitus oli poissa käytöstä tieteellisten lehtien tarkistusprosessin ajoituksen vuoksi. "Paperiimme lähetettiin kuukautta ennen heidän omaansa, he saivat juuri läpi tarkistusjakson ennen meidän", hän sanoi. "Mutta heidän puolestaan oli pohjimmiltaan teoriapaperi."
Voyager 1 ja sen kaksoset, Voyager 2, lanseerattiin 16 päivän välein vuonna 1977. Hyödyllinen planeettasuuntaus, joka tapahtuu vain joka 176 vuosi, antoi kahden avaruusaluksen liittyä toisiinsa saavuttaakseen kaikki ulkoiset planeetat 12 vuoden ajanjaksolla. Molemmat avaruusalukset lentävät Jupiterilla ja Saturnuksella. Voyager 2 lensi myös Uranuksen ja Neptunuksen kautta. Voyager 2, joka lanseerattiin ennen Voyager 1: tä, on pisin jatkuvasti toimiva avaruusalus. Se on noin 9,5 miljardia mailia (15 miljardia kilometriä) päässä aurinkoomme.
Voyager-operaation ohjaimet puhuvat edelleen tai vastaanottavat tietoja Voyager 1: ltä ja Voyager 2: lta joka päivä, vaikkakin lähetetyt signaalit ovat tällä hetkellä hyvin himmeitä, noin 23 wattia - jääkaapin lampun teho. Siihen mennessä, kun signaalit saapuvat Maahan, ne ovat murto-osa miljardista wth: sta. Tiedot Voyager 1 -laitteista lähetetään maapallolle tyypillisesti nopeudella 160 bittiä sekunnissa, ja ne kaappaavat NASA: n syvän avaruusverkon 34- ja 70-metriset asemat. Voyager 1: n signaalin kulkeminen valon nopeudella kestää noin 17 tuntia matkaan maan päälle. Kun tiedot on toimitettu JPL: lle ja tiederyhmät ovat käsitellyt, Voyager-tiedot asetetaan julkisesti saataville.
"Voyager on rohkeasti mennyt mihinkään koettimeen, ennen kuin se on merkinnyt merkittävimpiä teknologisia saavutuksia tieteen historian vuosipäivissä ja lisännyt uuden luvun ihmisten tieteellisiin unelmiin ja pyrkimyksiin", kertoi John Grunsfeld, NASA: n avustaja tiede Washingtonissa. "Ehkä jotkut tulevat syväavaruusmatkailijat tarttuvat kiinni Voyageriin, joka on ensimmäinen tähtiä välittäjämme, ja pohtivat, kuinka tämä hirveä avaruusalus auttoi heidän matkaansa."
Tutkijat eivät tiedä, milloin Voyager 1 saavuttaa tähtienvälisen tilan häiriöttömän osan, jossa aurinko ei vaikuta mihinkään. He eivät myöskään ole varmoja siitä, milloin Voyager 2: n odotetaan siirtyvän tähtienväliseen avaruuteen, mutta heidän mielestään se ei ole kovin kaukana.
”Tämä on tietyssä mielessä vasta alkua. Olemme siirtymässä täysin vieraaseen ympäristöön ja mitä Voyager aikoo löytää todella tuntemattomasta ”, sanoi Gary Zank Alamaman yliopiston avarustieteiden laitokselta, Huntsville, puhuessaan tänään lehdistötilaisuudessa.
Voyager 1 jatkaa toimintaamme, mutta emme aina pysty kommunikoimaan sen kanssa, kuten nyt. Vuonna 2025 kaikki instrumentit sammutetaan, ja tiederyhmä pystyy käyttämään avaruusalusta noin 10 vuotta sen jälkeen vain saadakseen teknisen tiedon. Voyager 1 on suunnattu kohti Ophiuchuksen tähdistöä. Vuonna 40 272 jKr Voyager 1 tulee 1,7 valovuoden sisällä hämärtävästä tähdestä Ursa Minor -konsernissa (Pikku Karhu tai Pikku Dipper), nimeltään AC + 79 3888. Se kiertää tähden ympäri ja kiertoradalla noin Linnunrata, todennäköisesti miljoonia vuosia.
Lue lisää: NASA, JPL
