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Voyager 1
Fotografía de la NASA de una de las dos sondas espaciales Voyager idénticas Voyager 1 y Voyager 2 lanzadas en 1977. La antena de alta ganancia (HGA) de 3,7 metros de diámetro está unida al cuerpo poligonal hueco de diez lados que alberga la electrónica, aquí vista de perfil. El Disco de Oro de la Voyager está pegado a uno de los lados del bús. El panel cuadrado en ángulo a continuación es el objetivo de calibración óptica y el radiador de exceso de calor. Los tres generadores termoeléctricos de radioisótopos (RTG) están montados de extremo a extremo en el brazo extensible izquierdo. Una de las dos antenas planetarias de ondas de plasma y radio se extiende en diagonal hacia la izquierda y hacia abajo, la otra se extiende hacia atrás, en su mayoría oculta aquí. La estructura compacta entre los RTG y los HGA son los magnetómetros de alto y bajo campo (MAG) en su estado almacenado; después del lanzamiento, un brazo Astromast se extendió a 13 metros para distanciar los magnetómetros de campo bajo. El brazo de instrumentos que se extiende hacia la derecha sostiene, de izquierda a derecha: el subsistema de rayos cósmicos (CRS) arriba y el detector de partículas cargadas de baja energía (LECP) abajo; el espectrómetro de plasma (PLS) anterior; y la plataforma de escaneo que gira alrededor de un eje vertical. La plataforma de escaneo comprende: el espectrómetro de interferómetro infrarrojo (IRIS) (la cámara más grande a la derecha); el espectrómetro ultravioleta (UVS) a la derecha del UVS; las dos cámaras vidiónicas del Imaging Science Subsystem (ISS) a la izquierda del UVS; y el Sistema Fotopolarímetro (PPS) apenas visible bajo la ISS. Sugerencia para Wikipedia en inglés: texto alternativo para imágenes: una sonda espacial con un cuerpo cilíndrico rechoncho coronado por una gran antena de radio parabólica que apunta hacia arriba, un generador termoeléctrico de radioisótopos de tres elementos en un brazo que se extiende hacia la izquierda e instrumentos científicos en un brazo que se extiende hacia la derecha. El disco dorado está fijado al cuerpo.
Estado
Activo
Tipo de misión
Sonda interplanetaria e interestelar
Operador
10321
ID NSSDCA
Página web
[voyager.jpl.nasa.gov enlace]
Duración planificada
transcurren 44 años, 9 meses y 19 días
Duración de la misión
16363 días y 14 horas
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
Acercamiento más próximo
5 de marzo de 1979
12 de noviembre de 1980
La Voyager 1 es una sonda espacial robótica de 722 kilogramos, lanzada el 5 de septiembre de 1977, desde Cabo Cañaveral, Florida. 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 fin de 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 en alcanzar el espacio interestelar.1 Su misión original era visitar Júpiter y Saturno. Fue la primera sonda en proporcionar imágenes detalladas de los satélites de esos planetas.2 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 300 años.
La Voyager 1 es actualmente el objeto hecho por el ser humano más alejado de la Tierra, viajando 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 a nuestra estrella (el 1 de noviembre de 2018) y 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 dieciséis días 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.
Júpiter visto desde la Voyager 1.
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.5
Desarrollo de la misión
Desarrollo de la misión
La atmósfera de Júpiter fotografiada desde la Voyager 1.
Júpiter
Júpiter
Imagen de la actividad volcánica de Ío.
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 48 horas 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.
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.
La Tierra y la Luna fotografiadas por la Voyager 1 el 18 de septiembre de 1977. La imagen fue procesada para equilibrar la luminosidad de ambos cuerpos.
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 diez años 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.
Esta es la fotografía "Pale Blue Dot" punto azul pálido de la Tierra tomada por la nave espacial Voyager 1 el 14 de febrero de 1990. La Tierra es la mancha de luz relativamente brillante que se encuentra aproximadamente a la mitad del rayo de sol superior. La versión original de esta imagen se puede obtener de la NASA. El pie de foto original dice lo siguiente: Esta imagen en color de ángulo estrecho de la Tierra, denominada "Pale Blue Dot", es parte del primer "retrato" del sistema solar tomado por la Voyager 1. La nave espacial adquirió un total de 60 marcos para un mosaico del sistema solar desde una distancia de más de seis mil millones de kilómetros, o más de 4 mil millones de millas de la Tierra y unos 32 grados por encima de la eclíptica. Desde la gran distancia de la Voyager, la Tierra es un mero punto de luz, menor que el tamaño de un elemento de imagen, incluso en la cámara de ángulo estrecho. La Tierra estaba creciendo sólo 0,12 píxeles de tamaño. Coincidentemente, la Tierra se encuentra justo en el centro de uno de los rayos de luz dispersos resultantes de tomar la imagen tan cerca del sol. Esta imagen ampliada de la Tierra se tomó a través de tres filtros de color (violeta, azul y verde) y se recombinó para producir la imagen en color. Las características de fondo de la imagen son artefactos resultantes de la ampliación.
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 I no será adelantada por ninguna sonda lanzada hasta ahora
Ambas sondas Voyager tendrán suficiente energía para operar hasta el año 2025.
* 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,11 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, 37 años 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 37 años, oportunidad en que se utilizaron para maniobrar la nave y apuntar con precisión los instrumentos hacia los planetas estudiados.
El 10 de noviembre de 2021 la sonda se encontraba a una distancia de 23.229.972.863 km (155,2827 UA, o sea, 21h, 31m, 26s luz de la Tierra).
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