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Voyager
Voyager
Voyager
Las trayectorias que permitieron a la nave espacial Voyager visitar los planetas exteriores y alcanzar la velocidad para escapar del Sistema Solar
Se denomina Voyager a cualquiera de las dos sondas espaciales estadounidenses enviadas a los planetas exteriores. La Voyager 1 fue lanzada el 5 de septiembre de 1977 desde Cabo Cañaveral. Pasó por Júpiter en 1979 y por Saturno en 1980. La Voyager 2 fue enviada el 20 de agosto de 1977, pasando por Júpiter y Saturno para llegar a Urano en 1986 y Neptuno en 1989. La Voyager 2 es la única sonda que ha visitado esos dos planetas.
Historia
Historia
Gráfico de la velocidad heliocéntrica de la Voyager 2 frente a su distancia del Sol, que ilustra el uso de la asistencia de la gravedad para acelerar la nave espacial por parte de Júpiter, Saturno y Urano. Para observar Tritón, la Voyager 2 pasó sobre el polo norte de Neptuno, lo que resultó en una aceleración fuera del plano de la eclíptica y redujo su velocidad alejándose del Sol
Modelo 3D interactivo de la nave espacial Voyager
Las dos sondas espaciales Voyager se concibieron originalmente como parte del programa Mariner, y por lo tanto inicialmente se llamaron Mariner 11 y Mariner 12. Luego se trasladaron a un programa separado llamado "Mariner Jupiter-Saturn", más tarde rebautizado como Programa Voyager porque se pensó que el diseño de las dos sondas espaciales había progresado lo suficiente más allá del de la familia Mariner como para merecer un nombre separado.
El Programa Voyager fue similar al Gran Tour Planetario planeado a finales de los 60 y principios de los 70. El Gran Tour aprovecharía una alineación de los planetas exteriores descubierta por Gary Flandro, un ingeniero aeroespacial en el Laboratorio de Propulsión a Chorro. Esta alineación, que ocurre una vez cada 175 años, ocurriría a finales de la década de 1970 y haría posible el uso de asistencia gravitacional para explorar Júpiter, Saturno, Urano, Neptuno y Plutón. El Gran Tour Planetario consistía en enviar varios pares de sondas para volar por todos los planetas exteriores (incluido Plutón, entonces todavía considerado un planeta) a lo largo de varias trayectorias, incluidas Júpiter-Saturno-Plutón y Júpiter-Urano-Neptuno. La financiación limitada puso fin al programa Grand Tour, pero se incorporaron elementos al Programa Voyager, que cumplió muchos de los objetivos de sobrevuelo del Grand Tour, excepto una visita a Plutón.
Voyager 2 fue el primero en ser lanzado. Su trayectoria fue diseñada para permitir sobrevuelos de Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. La Voyager 1 se lanzó después de la Voyager 2, pero a lo largo de una trayectoria más corta y rápida que fue diseñada para proporcionar un sobrevuelo óptimo de la luna de Saturno Titán, que se sabía que era bastante grande y que poseía una atmósfera densa. Este encuentro envió a la Voyager 1 fuera del plano de la eclíptica, poniendo fin a su misión científica planetaria. Si la Voyager 1 no hubiera podido realizar el sobrevuelo de Titán, la trayectoria de la Voyager 2 podría haberse alterado para explorar Titán, evitando cualquier visita a Urano y Neptuno. La Voyager 1 no se lanzó en una trayectoria que le hubiera permitido continuar hasta Urano y Neptuno, pero podría haber continuado desde Saturno hasta Plutón sin explorar Titán.
Durante la década de 1990, la Voyager 1 superó a las sondas de espacio profundo más lentas Pioneer 10 y Pioneer 11 para convertirse en el objeto creado por el hombre más distante de la Tierra, un récord que mantendrá durante un futuro previsible. La sonda New Horizons, que tenía una velocidad de lanzamiento más alta que la Voyager 1, está viajando más lentamente debido a la velocidad adicional que la Voyager 1 ganó en sus sobrevuelos de Júpiter y Saturno. La Voyager 1 y la Pioneer 10 son los objetos hechos por el hombre más separados entre sí, ya que viajan en direcciones opuestas con respecto al Sistema Solar.
En diciembre de 2004, la Voyager 1 cruzó el frente de choque de terminación, donde el viento solar se ralentiza a una velocidad subsónica, y entró en la heliofunda, donde el viento solar se comprime y se vuelve turbulento debido a las interacciones con el medio interestelar. El 10 de diciembre de 2007, la Voyager 2 también alcanzó el frente de choque, aproximadamente 1600 millones de kilómetros más cerca del Sol que desde donde la Voyager 1 lo cruzó por primera vez, lo que indica que el Sistema Solar es asimétrico.
En 2010, la Voyager 1 informó que la velocidad de salida del viento solar se había reducido a cero y los científicos predijeron que se acercaba al espacio interestelar. En 2011, los datos de las Voyagers determinaron que la heliofunda no es lisa, sino que está llena de burbujas magnéticas gigantes, que se teoriza que se forman cuando el campo magnético del Sol se deforma en el borde del Sistema Solar.
En junio de 2012, los científicos de la NASA informaron que la Voyager 1 estaba muy cerca de ingresar al espacio interestelar, lo que se indica por un fuerte aumento de partículas de alta energía desde fuera del Sistema Solar. En septiembre de 2013, la NASA anunció que la Voyager 1 había cruzado la heliopausa el 25 de agosto de 2012, convirtiéndola en la primera nave espacial en entrar en el espacio interestelar.
En diciembre de 2018, la NASA anunció que la Voyager 2 había cruzado la heliopausa el 5 de noviembre de 2018, convirtiéndose en la segunda nave espacial en ingresar al espacio interestelar.
En 2017 la Voyager 1 y Voyager 2 continuaron monitoreando las condiciones en las extensiones exteriores del Sistema Solar. Se espera que la nave espacial Voyager pueda operar instrumentos científicos hasta 2020, cuando la energía limitada requerirá que los instrumentos se desactiven uno por uno. En algún momento alrededor de 2025, ya no habrá suficiente energía para operar ningún instrumento científico.
En julio de 2019, se implementó un plan de administración de energía revisado para administrar mejor el suministro de energía cada vez menor de las dos sondas.
Equipamiento
Equipamiento
Cubierta del disco de oro a bordo de la Voyager 1
Ambas sondas llevan consigo un disco de oro con una selección de hora y media de duración de música proveniente de varias partes y culturas del mundo, saludos en 55 idiomas humanos, un saludo del entonces secretario general de las Naciones Unidas y el ensayo Sonidos de la Tierra, que es una mezcla de sonidos característicos del planeta. También contiene 115 imágenes (+1 de calibración) donde se explica en lenguaje científico la localización del sistema solar, las unidades de medida que se utilizan, características de la Tierra y características del cuerpo y la sociedad humana. Este disco fue ideado por un comité científico presidido por el astrónomo Carl Sagan, quien, refiriéndose al mensaje, aseguraba que su objetivo principal no es el ser descifrado, por el hecho de que su simple existencia pone de manifiesto la de los humanos, así como sus esfuerzos por contactar a otras especies inteligentes que pudiesen existir fuera del sistema solar.
Misión
Misión
Las trayectorias de los Voyager y su llegada a la heliopausa
Las naves espaciales Voyager 1 y Voyager 2 fueron lanzadas desde la Tierra en 1977. Su misión fue explorar Júpiter y Saturno--y planetas que se encuentran más allá de nuestro sistema solar. Las naves contienen generadores eléctricos nucleares que permiten que sigan funcionando sus instrumentos científicos. A finales de 2003 la Voyager 1 envió datos que indican que podría haber atravesado esta barrera. Sin embargo, estos datos están en disputa. El 15 de agosto de 2006 la sonda Voyager 1 alcanzó la distancia de 100 UA; es decir, se encuentra a más de 15 000 millones de km del Sol. Actualmente, debido a problemas de presupuesto, el proyecto es controlado por un grupo de tan solo diez personas pertenecientes al Jet Propulsion Laboratory, y podría ser abandonado en un futuro próximo junto con otras misiones, dejando a ambas sondas seguir su camino sin que haya nadie que las escuche en la Tierra.
La misión, que se proyectó para durar cinco años, cumplió su cuadragésimo aniversario en 2017. Los científicos de la NASA siguen recibiendo datos de las sondas Voyager a través de la red del espacio profundo DSN (Deep Space Network). Las señales que se envían desde el Complejo de Comunicaciones de Espacio Profundo de Madrid (MDSCC por sus siglas en inglés) a la Voyager 1 tardan a la velocidad de la luz 14 horas y 20 minutos en llegar hasta ella y otro tanto en volver (28 horas 40 minutos en total). Y se sigue alejando.
La potencia de transmisión de la Voyager 1 es inferior a 20 vatios. Debilitada por la distancia, llega a la Tierra una señal del orden de 10-17,26 milivatios.
El primer objeto humano en alcanzar el espacio interestelar
El primer objeto humano en alcanzar el espacio interestelar
El 13 de septiembre de 2013, se informó por parte de la NASA que la Voyager 1 se convirtió en el primer objeto creado por el hombre en alcanzar el espacio interestelar, no en abandonar el sistema solar, pues este se extiende hasta más allá de la nube de Oort, que comienza a una distancia de alrededor de 2000 UA del Sol. Luego tomó el rumbo de salida del sistema solar y se ha alejado ya de la Tierra hasta una distancia de seis veces la órbita de Neptuno, el planeta más exterior, más de 20 000 millones de kilómetros del Sol. Ahora está «en el abismo del espacio interestelar» como dice el científico Richard A. Kerr a la revista Science. Aparentemente, cruzó la frontera el 12 de agosto de 2012. La noticia ahora es que, después de muchos debates sobre si efectivamente la Voyager 1 salió o no de la denominada heliosfera hace unos años, los nuevos datos recibidos de la sonda y los análisis de registros anteriores de la misión muestran que efectivamente, tal y como se anunció, fue entonces cuando esta nave de la NASA abandonó la burbuja de partículas cargadas, calientes, que rodea al sistema solar y entró en el entorno frío y oscuro del espacio interestelar, aunque aún se encuentra dentro del ámbito de la nube de Oort. Los instrumentos de la Voyager 1 envían cada día datos a 160 bits por segundo que se captan con las grandes antenas de la Red del Espacio Profundo (DSN) que la agencia espacial estadounidense tiene situadas estratégicamente alrededor del mundo, incluidas las de Robledo de Chavela en la Comunidad de Madrid. El coste total de la misión Voyager, con las dos naves, los lanzamientos y todas las operaciones de control desde 1977 hasta ahora mismo asciende a 988 millones de dólares (741 millones de euros).
Disco de oro de las Voyager
Disco de oro de las Voyager
Ambas naves espaciales llevan un disco fonográfico dorado de 30 cm que contiene imágenes y sonidos de la Tierra, instrucciones simbólicas en la cubierta para reproducir el disco y datos que detallan la ubicación de la Tierra. El registro pretende ser una combinación de cápsula del tiempo y mensaje interestelar a cualquier civilización, alienígena o humana del futuro lejano, que pueda recuperar cualquiera de los Voyagers. El contenido de este registro fue seleccionado por un comité que incluía a Timothy Ferris y estuvo presidida por Carl Sagan.
Un punto azul pálido
Un punto azul pálido
Los descubrimientos del programa Voyager durante la fase primaria de su misión, incluidas nuevas fotografías en color de primer plano de los planetas principales, fueron documentados regularmente por medios impresos y electrónicos. Entre las más conocidas se encuentra una imagen de la Tierra como Un punto azul pálido, tomada en 1990 por la Voyager 1 y popularizada por Carl Sagan.
Considere nuevamente ese punto. Eso es aquí. Ese es su hogar. Esos somos nosotros... La Tierra es un escenario muy pequeño en un vasto escenario cósmico... En mi opinión, tal vez no haya mejor demostración de la locura de los conceptos humanos que esta imagen distante de nuestro diminuto mundo. Para mí, subraya nuestra responsabilidad de tratarnos con más amabilidad y compasión y de preservar y apreciar ese punto azul pálido, el único hogar que hemos conocido.
Voyager 1
Voyager 1
Voyager 1
Modelo de las sondas Voyager
Estado
Activo
Tipo de misión
Sonda interplanetaria e interestelar
Operador
10321
ID NSSDCA
Duración planificada
transcurren 46 años, 6 meses y 28 días
Duración de la misión
17012 días y 1 hora
Propiedades de la nave
Fabricante
Masa de lanzamiento
721,9 kg
Potencia eléctrica
420 W
Comienzo de la misión
Lanzamiento
5 de septiembre de 1977, 12:56:00 UTC
Vehículo
Lugar
Cabo Cañaveral LC-41
Acercamiento a Júpiter y
Acercamiento más próximo
5 de marzo de 1979 (Júpiter)
12 de noviembre de 1980 (Saturno)
Júpiter visto desde la Voyager 1
La Voyager 1 es una sonda espacial robótica de 722 kilogramos, lanzada el 5 de septiembre de 1977 desde Cabo Cañaveral, Florida (Estados Unidos). Sigue operativa en la actualidad, prosiguiendo su misión extendida que es localizar y estudiar los límites del sistema solar, incluyendo el cinturón de Kuiper y más allá, así como explorar el espacio interestelar inmediato, hasta el fin de su misión. El 25 de agosto de 2012, a poco más de 19 000 millones de kilómetros del Sol o 122 UA, la sonda dejó atrás la heliopausa, siendo la primera sonda en alcanzar el espacio interestelar. Su misión original era visitar Júpiter y Saturno. Fue la primera sonda en proporcionar imágenes detalladas de los satélites de Júpiter y Saturno. A una distancia de 153,14 UA (22 909 417 919 km) del Sol, en junio de 2021,3 es la nave espacial más alejada de la Tierra y junto a la Voyager 2 en el espacio interestelar, pero aún sin salir del sistema solar, quedándole unos 17 702 años aproximadamente para salir de la nube de Oort, en la que entrará dentro de unos tres siglos.
La Voyager 1 es la primera sonda espacial en llevar un mensaje audible (el disco de oro de las Voyager) y actualmente es el objeto hecho por el ser humano que se encuentra más alejado de la Tierra. Viaja a la cuarta mayor velocidad relativa de la Tierra y el Sol entre las sondas espaciales, después de la Rosetta (que viajó a unos 108 000 km/h entre noviembre de 2009 y agosto de 2014), la Helios B, que alcanzó unos 252 900 km/h en abril de 1976 y, sobre todo, que la sonda Solar Parker, que ya ha alcanzado los 324 000 km/h en su primera aproximación al Sol (el 1 de noviembre de 2018), y que se espera que en su paso más cercano al Sol ronde los 700 000 km/h en 2025.
A pesar de que su hermana Voyager 2 fue lanzada más de dos semanas antes, no se espera que rebase a la Voyager 1. Tampoco la misión New Horizons a Plutón, a pesar de que fue lanzada de la Tierra a una velocidad superior a la de las dos Voyager, ya que durante el curso de su viaje, la velocidad de la Voyager 1 fue incrementada debido a tirones gravitacionales asistidos. La actual velocidad de New Horizons es mayor que la de la Voyager 1, pero cuando New Horizons llegue a la misma distancia del Sol a la que la Voyager 1 se encuentra ahora, su velocidad se calcula que será de 13 km/s, mientras que la de la Voyager 1 es de 17 km/s.
Voyager 1 tiene una trayectoria hiperbólica, y ha alcanzado velocidad de escape, lo que significa que su órbita no regresará al sistema solar interior. Junto con la Pioneer 10, Pioneer 11, Voyager 2 y la New Horizons, Voyager 1 es una sonda interestelar.
Ambas Voyager han sobrepasado el tiempo de vida calculado en un principio. Cada sonda obtiene su energía eléctrica de tres RTG, (generador termoeléctrico de radioisótopos), de los cuales se espera que generen suficiente energía para que las sondas estén en comunicación con la Tierra hasta por lo menos el año 2025.
Planificación y lanzamiento
Planificación y lanzamiento
Trayectoria de las Voyager
Lanzamiento de la Voyager 1
La sonda fue lanzada el 5 de septiembre de 1977 desde el Centro Espacial Kennedy de la NASA en Cabo Cañaveral a bordo de un cohete Titan IIIE.
Un defecto de quemado de combustible de la segunda fase del cohete hizo, en principio, temer a los técnicos que la sonda no llegase a Júpiter. Sin embargo, la fase superior Centauro permitió compensar este defecto.
A pesar de haber sido lanzada después de su gemela, Voyager 2, la Voyager 1 alcanzó Júpiter dos meses antes que su compañera,4 y, siguiendo una trayectoria más rápida, llegó nueve meses antes a Saturno.
Desarrollo de la misión
Desarrollo de la misión
La atmósfera de Júpiter fotografiada desde la Voyager 1
Júpiter
Júpiter
Voyager 1 realizó sus primeras fotografías de Júpiter en enero de 1979 y alcanzó su máximo acercamiento el 5 de marzo de 1979 a una distancia de 278 000 km. En su misión a Júpiter realizó 19 000 fotografías, en un periodo que duró hasta abril.
Debido a la máxima resolución permitida por tal acercamiento, la mayor parte de las observaciones acerca de los satélites, anillos, campo magnético y condiciones de radiación de Júpiter fueron tomadas en un periodo de dos días alrededor de dicho acercamiento.
Para fotografiar el planeta Júpiter, la NASA optó por el Sistema Bicolor Simplificado del inventor mexicano Guillermo González Camarena, que era más simple en cuanto a electrónica que el sistema estadounidense NTSC, para una misión a tan larga distancia.
Se acercó a 18 641,76 km del satélite Ío de Júpiter y pudo observar por primera vez actividad volcánica fuera de la Tierra, algo que pasó inadvertido para las Pioneer 10 y 11. El descubrimiento fue realizado por la ingeniera de navegación Linda A. Morabito durante un examen de una fotografía varias horas después del sobrevuelo.
Actividad volcánica de Ío
Saturno
Saturno
Acelerada por el campo gravitatorio de Júpiter, alcanzó Saturno el 12 de noviembre de 1980, acercándose a una distancia de 124 200 km. En esta ocasión descubrió estructuras complejas en el sistema de anillos del planeta y consiguió datos de la atmósfera de Saturno y de su mayor satélite natural, Titán, del que pasó a menos de 6500 km.5 Debido al descubrimiento de atmósfera en este satélite, los controladores de la misión decidieron que la Voyager 1 hiciera una mayor aproximación a esta luna, sacrificando así las siguientes etapas de su viaje, Urano y Neptuno, que fueron visitadas por su gemela Voyager 2.
Este segundo acercamiento a Titán aumentó el impulso gravitatorio de la sonda, alejándola del plano de la eclíptica y poniendo fin a su misión planetaria.
En los límites del sistema solar
En los límites del sistema solar
El 17 de febrero de 1998 a las 23:10 (hora europea), la Voyager 1 se encontraba a 10 400 000 000 km de la Tierra, récord establecido una década antes por la sonda Pioneer 10.
En septiembre de 2004, la Voyager 1 alcanzó una distancia de 14 000 millones de kilómetros (93,2 UA, 8700 millones de millas o 13 horas luz) del Sol y es, por lo tanto, el objeto más lejano construido por el ser humano. El 15 de agosto de 2006, la sonda Voyager 1 alcanzó la distancia con respecto al Sol de 100 UA, esto es, casi 15 000 millones de kilómetros. En 2020 alcanzó la distancia de 148 UA.
Se aleja con una velocidad de 3,6 unidades astronómicas (29 minutos-luz) por año del Sol, lo que corresponde a 17 km/s. Medidas exactas apuntan a que la velocidad disminuye muy lentamente de forma imprevista. Las causas de este frenado son objeto de diversas controversias.
En una declaración de prensa, el 24 de mayo de 2005 la NASA declaró que la Voyager 1 había alcanzado, como primer objeto construido por el humano, la zona llamada frente de choque de terminación, y continuará viajando por la región conocida como heliofunda, la última frontera del sistema solar, próxima a la heliopausa.
Un punto azul pálido (Pale Blue Dot). Puede observarse la Tierra como un punto de luz situado en la parte central de la imagen. La fotografía fue tomada por el Voyager 1 en febrero de 1990 a una distancia de seis mil millones de kilómetros de la Tierra
Al viajar muy distante del Sol, para su funcionamiento, la Voyager 1 recibe su energía de tres generadores termoeléctricos de radioisótopos (RTG), que convierten el calor de la desintegración radiactiva del plutonio en electricidad, en lugar de los paneles solares utilizados en otras muchas sondas para viajes interplanetarios. Se estimó que la energía generada por esta pila nuclear bastaría para alimentar los principales sistemas hasta el año 2025. Los datos de degradación del RTG muestran que se ha conservado en mejor estado de lo previsto, por lo que la duración debería ser mayor.
La Voyager 1 lleva consigo en su viaje espacial uno de los dos discos con sonidos de la Tierra Sound of Earth.
El 31 de marzo de 2006, operadores de radio amateur del AMSAT en Alemania rastrearon y recibieron ondas de radio provenientes del Voyager 1 usando una antena parabólica de 20 m (66 pies) en la ciudad de Bochum, con una técnica de integración larga. Los datos fueron comparados y verificados contra los datos de la estación en Madrid, España de la Red del espacio profundo. Se cree que este es el primer intento exitoso de localización del Voyager 1 por aficionados.
En mayo de 2008, el Voyager 1 estaba en 12,45° declinación y a 17 125 horas de ascensión recta, en dirección de la constelación de Ofiuco.
Misión interestelar
Misión interestelar
Posición de las sondas interestelares lanzadas desde la Tierra. Voyager 1 no será adelantada por ninguna sonda lanzada hasta ahora
Ambas sondas Voyager tendrán suficiente energía para operar hasta el año 2025.
AÑO-DÍA
Término de sus funciones científicas
14 de febrero de 1990
Se apagan las cámaras de ángulo amplio y ángulo estrecho del Imaging Science Subsystem (ISS) para ahorrar energía.
2007-032
Se apaga el Subsistema de Plasma (PLS). En 2007-013 se apaga el calentador de este instrumento.
2008-015
Apagado del experimento de Radioastronomía Planetaria (PRA).
~FIN 2010
Apagado de la plataforma de escaneado y las observaciones UV.
~2015*
Terminan las operaciones con la cinta de datos (DTR).
~2016
Terminan las operaciones con los giroscopios.
~2020
Se inicia el apagado selectivo de instrumentos.
2025**
No se podrá dar energía a ningún instrumento.
* Las operaciones con la cinta de datos están sujetas a la capacidad de recibir datos a 1,4 kbps a través de la DSN (Red de espacio profundo), pudiendo alargarse en caso de usar una futura red con más sensibilidad.
** No antes de esta fecha.
El 7 de julio de 2009 la Voyager 1 estaba a 109,71 UA (16 414 millones de kilómetros) del Sol, cuando cruzó el frente de choque de terminación entrando en la heliofunda, la zona terminal entre el sistema solar y el espacio interestelar, una vasta área donde la influencia del Sol cede ante las radiaciones de otros cuerpos lejanos de la galaxia. A esta distancia, las señales del Voyager 1 tardaban más de catorce horas en alcanzar el centro de control en el Jet Propulsion Laboratory en La Cañada Flintridge, California.
Desde el 8 de abril de 2011, a 17 490 millones de kilómetros del Sol, detectó un cambio en el flujo de partículas por la cercanía del fin de la heliosfera, que resulta ser ovalada. Los científicos saben que es así debido a la forma en que se comportaba el viento solar al paso de la Voyager.
Esta corriente de partículas cargadas forma una burbuja alrededor nuestro sistema solar conocido como la heliosfera. El viento se desplaza a velocidad "supersónica" hasta que cruza con una onda de choque llamado choque de terminación.
A este punto, el viento disminuye drásticamente su velocidad y se calienta en una región llamada la heliopausa. La Voyager ya determinó que la velocidad del viento en su ubicación presente se ha reducido a cero. Esto significa que Voyager ya alcanzó la región donde el viento solar empieza a dar vuelta sobre sí mismo mientras se estrella contra las partículas del espacio interestelar.
El 14 de junio de 2012, la NASA anunció que la Voyager 1 ha informado de un marcado aumento en la detección de partículas cargadas del espacio interestelar, que normalmente son desviadas por los vientos solares dentro de la heliosfera. Esto es considerado como el borde del sistema solar a una distancia de 120,07 UA (17 860 millones de kilómetros) de la Tierra, ya la sonda comienza a entrar en el espacio interestelar.
El 12 de septiembre de 2013, los científicos de la NASA alcanzaron un consenso basándose en las observaciones que mostraron una brusca disminución de electrones por metro cúbico desde el 25 de agosto de 2012, cuando esta se redujo hasta 0,08 electrones, quedando dentro de las estimaciones que los modelos actuales predicen para más allá del sistema solar, que estaría entre 0,05 y 0,22 electrones por metro cúbico. De esta manera, la Voyager 1 se convierte en el primer objeto creado por el humano en superar la heliopausa y adentrarse en el espacio interestelar.
El 28 de noviembre de 2017, los científicos de la NASA consiguieron corregir la actitud de la trayectoria de la sonda gracias a los propulsores TCM (de «maniobra de corrección de trayectoria») que son iguales que los propulsores de actitud en tamaño y capacidad y están en la parte trasera de la sonda. Desde que la Voyager 1 pasó por Saturno, cuatro décadas antes, no se habían vuelto a usar. La reorientación pudo hacerse mediante pulsos de 10 milisegundos; una maniobra de precisión, sobre todo teniendo en cuenta que las señales de control tardaron 19 horas y 35 minutos en llegar a la sonda.
El 23 de febrero de 2017, a 20 916 millones de kilómetros (137,747 UA, o sea, 19 h y 22 min horas-luz de la Tierra), la sonda se dirige al centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea, dejando el espacio dominado por la influencia de nuestro Sol desde el 25 de agosto de 2012 y entrando así en el espacio entre las estrellas, el espacio interestelar.
El 4 de diciembre de 2017, la NASA informó que el equipo de técnicos del VOYAGER 1, trabajando con los propulsores TCM (de corrección de trayectoria), lograron reorientar la antena de alta ganancia hacia la Tierra. Con este procedimiento se espera incrementar la vida útil de la sonda hasta, por lo menos, el año 2025. Desde su lanzamiento, en 1977, estas correcciones de la posición de la nave respecto a la Tierra se hacían con los impulsores de control de actitud, pero estos se han degradado con el paso del tiempo y el continuo uso. Los propulsores TCM, en cambio, estaban inactivos desde hace cuatro décadas, oportunidad en que se utilizaron para maniobrar la nave y apuntar con precisión los instrumentos hacia los planetas estudiados.
El 30 de octubre de 2022 la sonda se encontraba a una distancia de 23 733 708 715 km (158,650043 UA, o sea, 21h, 59m, 27s luz de la Tierra).
Disco de oro de las Voyager
Disco de oro de las Voyager
El disco de oro de las Voyager (titulado en inglés como "The Sounds of Earth", en español como Sonidos de la Tierra) son dos discos fonográficos de cobre bañado en oro y de 30 cm de diámetro que acompañan a las sondas espaciales Voyager, lanzadas en 1977 y que tardarán 40 000 años en alcanzar las proximidades de la estrella más cercana a nuestro sistema solar.
Como las sondas son muy pequeñas comparadas con la inmensidad del espacio interestelar, la probabilidad de que una civilización que viaja por el espacio se encontrase con ellas es muy pequeña, sobre todo porque las sondas con el tiempo dejarán de emitir cualquier tipo de radiación electromagnética. Si alguna vez se encontrase con una especie extraterrestre, lo más probable es que sea en el momento en que pase por la estrella más cercana en la trayectoria de la Voyager 1, que alcanzará dentro de 40 000 años.
Voyager 2
Voyager 2
Voyager 2
Representación artística de una de las sondas Voyager
Estado
Activo
Tipo de misión
Sonda interplanetaria e interestelar
Operador
10271
ID NSSDCA
Duración de la misión
17028 días y 1 hora
Propiedades de la nave
Fabricante
Laboratorio de Propulsión a Reacción
Masa de lanzamiento
815 kilogramos y 735 kilogramos
Potencia eléctrica
420 vatios
Comienzo de la misión
Lanzamiento
20 de agosto de 1977
Vehículo
Titan IIIE (23E-7)
Lugar
Complejo de lanzamiento espacial 41 de Cabo Cañaveral
Parámetros orbitales
Sistema de referencia
Interestelar
La sonda espacial Voyager 2 fue lanzada el 20 de agosto de 1977 desde Cabo Cañaveral, Estados Unidos, en un cohete Titán-Centauro. Es idéntica a su sonda hermana, la Voyager 1. Ambas sondas habían sido concebidas inicialmente como parte del programa Mariner con los nombres de Mariner 11 y Mariner 12, respectivamente.
En 1977 , Voyager 1 y Voyager 2 iniciaron un largo viaje desde la Tierra hacia los lejanos planetas exteriores. Equipados con instrumentos más modernos que las sondas anteriores, las sondas Voyager proporcionaron a los astrónomos visitas espectaculares de los cuatro planetas que visitaron. Fotografiaron, además, muchos de los satélites o lunas de estos planetas, así como los anillos que se encuentran alrededor de Júpiter, Urano y Neptuno
A diferencia de su hermana, la Voyager 2 adoptó una trayectoria diferente en su encuentro con Saturno, sacrificando la cercanía a Titán, pero adoptando un mayor impulso gravitacional en su viaje hacia Urano y Neptuno. La sonda alcanzó su mayor cercanía con estos planetas en los años 1986 y 1989, respectivamente.
A pesar de que muchos de sus instrumentos se encuentran fuera de servicio, aún continúa inspeccionando los alrededores del sistema solar. Tardará unos 40 000 años en alcanzar la estrella Ross 248, de la que pasará a una distancia de 1,7 años luz.
Situada a una distancia de 125,32 UA (1,814×1010 km) el 21 de diciembre de 2020,2 se ha convertido en uno de los objetos más distantes que han creado los humanos. En la actualidad la única antena disponible para enviar órdenes a la sonda Voyager 2 es la DSS 43, la antena australiana de la infraestructura Red del Espacio Profundo. Desde marzo de 2020 se suspendieron las comunicaciones con la sonda pues era necesario realizar una serie de mejoras en la antena. La antena y la sonda volvieron a retomar el contacto a principios de 2021.
El 10 de diciembre de 2007 reveló que el sistema solar no tiene una forma esférica, sino ovalada, debido al campo magnético interestelar del espacio profundo.
El 5 de noviembre de 2018 salió de la Heliopausa, evento registrado por un Instrumento de Plasma que midió una fuerte caída de las partículas del viento solar.
Planificación y lanzamiento
Planificación y lanzamiento
Trayectoria de la Voyager 2
Lanzamiento de la Voyager 2
La sonda Voyager 2 fue lanzada con el fin de aprovechar las posiciones de Júpiter y Saturno, así como la entonces reciente técnica de asistencia gravitatoria. De esta forma, una misma misión podría visitar varios planetas con el ahorro que ello suponía.
La Voyager 2 fue lanzada el 20 de agosto de 1977 desde el Centro Espacial Kennedy de la NASA en Cabo Cañaveral a bordo de un cohete Titan IIIE.
El personal de tierra estuvo tan concentrado en un problema ocurrido durante el lanzamiento de su gemela, la Voyager 1, que olvidó enviar a la Voyager 2 un código de activación de su antena de alta ganancia. Por suerte, el personal pudo contactar con la sonda a través de la antena de baja ganancia y activarlo.
Desarrollo de la misión
Desarrollo de la misión
Júpiter
Júpiter
El máximo acercamiento a Júpiter tuvo lugar el 9 de julio de 1979, a 570 000 kilómetros sobre las nubes de las capas altas de la atmósfera del planeta.
Aunque los astrónomos habían estudiado Júpiter desde telescopios en la Tierra desde hacía siglos, los científicos se sorprendieron de los descubrimientos realizados por la sonda.
Las cámaras de la nave revelaron una atmósfera de hidrógeno y helio cuyas nubes presentaban una dinámica mucho más compleja de lo que habían imaginado anteriormente. La sonda descubrió también que el planeta emitía mucha más energía de la que recibía del Sol, lo que podría justificar una actividad atmosférica tan intensa que permitía la existencia de fenómenos como la Gran Mancha Roja.
La existencia de vulcanismo en Ío (luna) fue, probablemente, uno de los descubrimientos más inesperados de la misión realizada con anterioridad por la Voyager 1 unos meses antes. En conjunto, las dos sondas registraron más de nueve erupciones, y hay evidencias de que hubo más en el intervalo de tiempo comprendido entre ambas visitas.
La Voyager 1 había descubierto en la luna Europa largas series de estrías que los científicos habían interpretado como fallas procedentes de procesos tectónicos. Sin embargo, las imágenes de mayor resolución enviadas por la Voyager 2 revelaron que se trataba de fracturas en una capa de hielo que cubre un océano interior.
Saturno fotografiado por la Voyager 2
La sonda descubrió que el satélite Ganímedes, la mayor luna del sistema solar, presentaba dos tipos bien diferenciados de terreno, uno cubierto de cráteres y otro estriado, sugiriendo que la costra helada de esta luna pudiera haber sufrido fenómenos tectónicos.
Calisto presentaba una corteza de hielo muy antigua con muchos cráteres y anillos remanentes de grandes impactos. Los mayores cráteres aparentemente habían sido borrados por el flujo de la corteza de hielo a lo largo de los tiempos geológicos. No hay relieves topográficos aparentes de estos inmensos impactos, salvo una coloración diferente y los restos de anillos concéntricos.
Se descubrió un pequeño anillo alrededor del planeta, así como los satélites Adrastea, Metis y Tebe.
Saturno
Saturno
El máximo acercamiento de la sonda a Saturno tuvo lugar el 25 de agosto de 1981, cuando la sonda investigó las capas superiores de la atmósfera del planeta.
Sus mediciones revelaron que en los máximos niveles de presión (7 kilopascales) la temperatura era de 70 kelvin (-203 °C). El polo podría estar 10 K más frío, si bien esto podría ser estacional.
Tras sobrevolar Saturno, la plataforma de la cámara de la Voyager 2 se bloqueó, poniendo en peligro los planes de continuar la misión hacia Urano y Neptuno. Había tres años hasta llegar a Urano, por lo que hubo tiempo de sobra para estudiar, entender y resolver el problema. Finalmente, luego de pruebas exhaustivas, se entendió que la causa era el escaso lubricante que llegaba. Se solucionó haciendo que nunca girara a su velocidad máxima, (1 grado por segundo) sino solo a una velocidad de 0,333 grados por segundo, o 0,083 grados por segundo. De esa forma la plataforma pudo seguir siendo utilizada.
Urano fotografiado a una distancia de 18 millones de kilómetros
Urano
Urano
El máximo acercamiento a Urano tuvo lugar el 24 de enero de 1986 a 81 500 km de las capas más altas de la atmósfera.
La Voyager 2 descubrió diez lunas antes desconocidas, estudió la atmósfera del planeta, resultado de la inclinación del eje de rotación (97,77º) e investigó el sistema de anillos.
La luna Miranda resultó ser uno de los cuerpos más sorprendentes. La Voyager 2 descubrió al sobrevolarla cañones de 20 km de profundidad y una mezcla de superficies nuevas y viejas. Las cinco mayores lunas parecieron ser agregados de roca y hielo, como las lunas de Saturno.
El análisis de los anillos reveló que eran diferentes de los de Júpiter y Saturno, pudiendo ser relativamente recientes.
La Voyager 2 descubrió uno de los efectos más sorprendentes de la inclinación del planeta: el campo magnético está inclinado 60° respecto al eje de rotación planetario. El campo magnético es arrastrado por la rotación del planeta siguiendo un movimiento de sacacorchos.
No se conocía la existencia de campo magnético en el planeta antes de la llegada de la sonda. Su intensidad es semejante a la del campo magnético de la Tierra, y su orientación hace pensar que se forma a profundidades en las que el agua puede actuar como conductor.
La sonda descubrió, asimismo, que Urano es un tipo de planeta gigante muy diferente de Júpiter y Saturno. Su atmósfera no está formada por hidrógeno y helio, sino por metano y amoníaco. El planeta es de menor tamaño que Júpiter y Saturno, y los investigadores sospechan que en su interior puede haber océanos de agua y hielo.
Neptuno
Neptuno
La máxima aproximación a Neptuno fue de 4.950 km y tuvo lugar el 25 de agosto de 1989. Al ser el último gran planeta que la sonda visitaría, se decidió hacer un vuelo cercano a la luna Tritón, acercándose hasta los 39.800 km de forma similar a como la Voyager 1 sobrevoló Titán.
La sonda descubrió que el planeta tenía en su atmósfera una gran mancha oscura, si bien esta podría haber desaparecido más tarde, según muestran las imágenes del telescopio Hubble. Originalmente se pensó que podría ser una gran nube, aunque posteriormente se postuló que era un agujero en la capa de nubes que cubren el planeta.
Pese a encontrarse en los límites exteriores del sistema solar, donde la radiación solar es más débil, Neptuno desafió a los científicos mostrando unos fuertes vientos.
Futuro de la sonda
Futuro de la sonda
Desde que su misión planetaria terminara, la Voyager 2 ha pasado a ser una sonda interestelar que la NASA piensa utilizar para medir las condiciones más allá de la heliosfera.
Al igual que su gemela la Voyager 1, en 2007 cruzó el frente de choque de terminación.
El 4 de noviembre de 2011, el personal de la Red del Espacio Profundo de la NASA envió comandos a la Voyager 2 para activar el propulsor de reserva que controla la dirección de la nave espacial. Dicha estrategia permitió a esta nave reducir la cantidad de energía necesaria para operar usando propulsores no usados anteriormente, y al reducir el consumo de energía, su vida útil se podría alargar incluso otra década. La nave transmitió los resultados de la maniobra el 13 de noviembre de 2011 y se recibieron en la Tierra el 14, un día más tarde.7
El 10 de diciembre de 2007 descubrió que el sistema solar no tiene una forma esférica, sino ovalada, debido al campo magnético interestelar del espacio profundo.4 Según un comunicado de la NASA, al comparar los datos de diferentes instrumentos a bordo de la nave espacial, los científicos de la misión determinaron que la sonda cruzó el borde exterior de la heliosfera el 5 de noviembre de 2018.8 Este límite, llamado heliopausa, es donde el viento solar caliente y tenue se encuentra con el medio interestelar frío y denso. Su gemela, la Voyager 1, cruzó este límite en 2012, pero la Voyager 2 lleva un instrumento de trabajo (PLS, subsistema de plasma) que proporcionará observaciones únicas respecto a esta puerta de entrada al espacio interestelar. El subsistema de plasma estudia las propiedades de los gases ionizados muy calientes que existen en las regiones interplanetarias. Un detector de plasma apunta en la dirección de la Tierra y el otro apunta a 180° del primero.
El 8 de julio de 2019, la NASA informó que apagó los calentadores de la Voyager 2 para reducir el consumo de corriente eléctrica y se planea hacer lo mismo con la Voyager 1.
El 5 de noviembre de 2019, según cinco estudios publicados en Nature Astronomy, se confirmó que la Voyager 2 es la segunda nave en abandonar la heliosfera después de que la Voyager 1 lo hiciera en 2012. Mientras que esta lo hizo marcando 122,6 UA, la Voyager 2, con una trayectoria diferente, estaba a 119,7 UA cuando reveló un aumento muy marcado de la densidad de plasma, en comparación con las bajas densidades que se miden dentro de la heliosfera, señal inequívoca de que la sonda la había abandonado.
A fecha 31 de agosto de 2021 la sonda se encuentra a 19 062 126 485 km, a 127,42 UA, a 17 horas, 39 minutos, y 44 segundos luz
Se espera que la Voyager 2 siga transmitiendo mensajes de radio por lo menos hasta el año 2025.12
Disco de oro de las Voyager
Disco de oro de las Voyager
El disco de oro de las Voyager (titulado en inglés como "The Sounds of Earth", en castellano como Sonidos de la Tierra) son dos discos fonográficos de cobre bañado en oro y de 30 cm de diámetro que acompañan a las sondas espaciales Voyager, lanzadas en 1977 y que tardarán 40 000 años en alcanzar las proximidades de la estrella más cercana a nuestro sistema solar.
Como las sondas son muy pequeñas comparadas con la inmensidad del espacio interestelar, la probabilidad de que una civilización que viaja por el espacio se encontrase con ellas es muy pequeña, sobre todo porque las sondas con el tiempo dejarán de emitir cualquier tipo de radiación electromagnética.
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