Voyager: 35 de ani de zbor printre planete

Programul Voyager al NASA include, de fapt, două sonde spaţiale gemene, Voyager 1 şi Voyager 2, lansate în 1977, la puţin timp una după cealaltă. Voyager 2 a fost lansată prima, pentru a profita de o fenomen astronomic favorabil, o aliniere rară a planetelor, care se petrece doar o dată la 177 de ani şi care i-a permis să se angajeze pe o traiectorie ce implica explorarea a 4 planete: Uranus, Saturn, Jupiter şi Neptun.

• Cum putem să prevenim osteoporoza
• Studiu: Persoanele născute fără simțul mirosului respiră diferit

Voyager 1 a fost lansată câteva zile mai târziu, pe o traiectorie mai rapidă şi mai scurtă, misiunea iniţială incluzând explorarea de la distanţă a planetelor Jupiter şi Saturn, precum şi o explorare de aproape a lui Titan (cel mai mare dintre sateliţii lui Saturn), un corp ceresc relativ mare, cu o atmosferă densă şi care, au considerat astronomii, merita cercetat. După încheierea acestei prime părţi a misiunii, Voyager 1 şi-a continuat călătoria. Graţie vitezei sale, a întrecut toate celelalte vehicule spaţiale de explorare care bântuiau printre planetele din jurul Soarelui şi a pornit spre infinit, depărtându-se vertiginos de „casă”, ducându-se spre marginile Sistemului Solar.

La pragul cosmic al Sistemului Solar

Dincolo de marginea sistemului nostru solar, începe necuprinsul – spaţiul interstelar, care este, faţă de sistemele de stele (cu planetele ce se rotesc în jurul lor) ca întinderea oceanului faţă de insule. Nu ştim exact cum arată această margine a sistemului solar. Fireşte, ştim că nu e o „margine” vizibilă, o graniţă clar definită, ca şi cum ar fi marcată de un gard. Aşa-numita graniţă a sistemului nostru solar e o zonă uriaşă, în care influenţa soarelui începe să pălească şi se simte, în schimb, influenţa contrară, a vânturilor interstelare. „Forţa” soarelui şi cea a spaţiului dintre stele se întâlnesc şi se înfruntă aici, iar Voyager va trebui să străbată această „zonă de conflict” pentru a ajunge cu adevărat în spaţiul interstelar.

• Soarele este înconjurat de o zonă constituită din particule încărcate electric, numită heliosferă. În această zonă bat aşa-numitele vânturi solare – fluxuri de particule încărcate electric, călătorind cu viteze uriaşe. Particulele – electroni şi protoni – reuşesc să „scape” atracţiei gravitaţionale a Soarelui datorită energiei lor cinetice mari şi temperaturii enorme a suprafeţei solare.
• Pe o rază de aproximativ 10 miliarde de kilometri în jurul Soarelui, vânturile solare „bat” cu viteze de peste 1 milion de km/h. În această zonă, practic toată materia existentă provine de la Soare.
• Apoi, pe măsură ce se depărtează de Soare, vânturile solare încep să interacţioneze cu mediul interstelar (materia care există în spaţiu între sistemele de stele, alcătuită din gaze, praf cosmic, particule subatomice). Ca urmare a acestei interacţiuni, vânturile solare „slăbesc”, îşi reduc viteza din ce în ce mai mult. Zona în care viteza vânturilor solare scade sub cea a sunetului este numită şocul terminal; de aici încolo, tot depărtându-se de Soare, vânturile solare bat din ce în ce mai slab, până când, la o anumită distanţă (încă necunoscută cu precizie) faţă de Soare, presiunea creată de vânturile solare şi cea a mediului interstelar se echilibrează: aceasta este heliopauza. De aici încolo influenţa soarelui nu se mai face simţită asupra universului de jur. De aici încolo, începe spaţiul interstelar. Aceasta este marginea, frontiera dincolo de care nimic făcut de om nu a trecut, dar care va fi curând depăşită de Voyager 1.

Cum ne-am trimis cartea de vizită în Cosmos

Voyager 1, construit de Jet Propulsion Laboratory, cântăreşte 722 kg şi este o maşinărie complexă: are 16 propulsoare (şi încă 8 de rezervă), giroscoape de stabilizare şi diverse alte instrumente de bord pentru controlul poziţiei, plus camere de luat vederi şi 11 instrumente ştiinţifice destinate cercetării corpurilor cereşti (magnetometru, spectrometre, detectoare de plasmă şi de particule, interferometru, radiometru, fotopolarimetru). De asemenea, este înzestrată cu un sistem de comunicare performant, proiectat să reziste pe durata unei călătorii extrem de lungi. O antenă parabolică, cu diametrul de 3,7 metri, emite şi recepţionează unde radio, cu ajutorul căreia Voyager 1 ţine legătura cu Pământul. În prezent, sonda se găseşte la o depărtare de 122 AU (unităţi astronomice), echivalentul a 18.300.000.000 km. De la această distanţă, semnalele radio au nevoie de peste 16 ore pentru a ajunge la noi.

Da, e o tehnologie veche de 35 de ani, dar iată că funcţionează încă, purtând sonda prin spaţiu şi permiţând transmiterea şi înregistrarea unei cantităţi impresionante de date. De-a lungul timpului, Voyager 1 ne-a trimis, printre altele, numeroase imagini ale unor corpuri cereşti. Iată câteva dintre cele mai frumoase:

Toate aparatele de la bordul sondei spaţiale funcţionează cu ajutorul energiei produse de trei generatoare termoelectrice cu radiozotopi (energie nucleară). Deşi producţia de energie descreşte cu timpul, sistemele de alimentare ale lui Voyager 1 ar trebui să îi asigure funcţionarea până în anul 2025.

Şi mai există ceva la bordul lui Voyager 1: un disc placat cu aur, pe care sunt imprimate imagini şi sunete menite să dea o idee asupra a ceea ce există pe Pământ, asupra naturii şi civilizaţiei terestre. Acoperit de o carcasă de protecţie din aluminiu, pentru a fi ferit de bombardamentele de micrometeoriţi care l-ar putea deteriora, discul din cupru aurit cuprinde „mostre” din ceea ce înseamnă Pământul azi:

• sunete emise de balene şi cântece de păsări, zgomotul valurilor, al vântului şi al tunetului, glasuri omeneşti (saluturi rostite în 55 de limbi)
• scurte discursuri tipărite ale preşedintelui american Jimmy Carter şi ale secretarului general al ONU la acea vreme, Kurt Waldheim.
• fotografii şi diagrame, alb-negru şi color, ce prezintă formule fundamentale din fizică, matematică, şi chimie, structura ADN-ului, schema Sistemului Solar cu planetele sale, informaţii despre anatomia omului şi despre reproducerea umană, diferite specii de vieţuitoare, peisaje terestre, diferite populaţii de pe glob, construcţii, hrană, activităţi zilnice ale oamenilor…
• muzică: o selecţie foarte variată, eclectică, ce include atât lucrări de Beethoven, Mozart şi Stravinski, cât şi muzică interpretată de Guan Pinghu (un vestit virtuoz chinez al instrumentului tradiţional cu coarde numit guqin), Kesarbai Kerkar (o cunoscută interpretă de muzică indiană clasică), Chuck Berry (unul dintre pionierii muzicii rock and roll) şi Blind Willie Johnson (cântăreţ american de culoare, interpret de blues şi spirituals).

Toate sunt incluse în înregistrarea fonografică de pe discul aurit, echivalentul spaţial al mesajului dintr-o sticlă aruncată în mare.

Cui spunem toate aceste lucruri despre noi, nu ştim, dar discul este, în mod evident, expresia speranţei noastre că nu suntem singuri în universul ăsta, parcă prea mare pentru o singură civilizaţie planetară. Voyager 2 poartă şi ea un disc identic; nu se ştie care din cele două sonde ar putea fi interceptată prima de nişte eventuale fiinţe extraterestre îndeajuns de avansate pentru a înţelege ceea ce am vrut să spunem despre noi, în această carte de vizită „cosmică” a Terrei şi a locuitorilor ei.

De curând, Voyager 1, ajunsă la distanţa de 120 AU (cca. 17.950.000.000 km), a început să transmită date din care reiese că în mediul din jurul ei s-a schimbat ceva: de pildă, a scăzut numărul de particule cu energie joasă provenite din sistemul nostru solar şi a crescut numărul particulelor cu energie înaltă ce vin din afara Sistemului Solar. După ani de zile în care nimic special nu părea să se fi întâmplat, iar urmărirea călătoriei sondei devenise o rutină aproape plictisitoare, iată, dintr-o dată, se petrece ceva – ceva ce sugerează că acolo, departe, la distanţa colosală la care se găseşte acum Voyager 1, un prag e pe cale de a fi trecut: pragul cosmic ce desparte sistemul nostru solar de oceanul fără margini al restului universului.

Cu sufletul la gură, oamenii de ştiinţă pândesc fiecare modificare a parametrilor comunicaţi – schimbări ale câmpului magneticori ale nivelului radiaţiei cosmice – ce ar putea indica faptul că, după 35 de ani de zbor, sonda a părăsit sistemul stelar unde locuiesc cei ce au construit-o, avântându-se spre lumi pe care nu ni le putem nici măcar închipui.