The Fate of the Voyagers

Paul Sutter is een astrofysicus aan de Ohio State University en de hoofdwetenschapper van het COSI science center. Sutter is ook gastheer van "Ask a Spaceman" en "Space Radio," en leidt AstroTours over de hele wereld. Sutter heeft dit artikel bijgedragen aan de Expert Voices van ProfoundSpace.org: Op-Ed & Insights.

Het moet eenzaam zijn om buiten de rand van het zonnestelsel te reizen - op punten zo ver weg dat de zon gewoon een ander punt van licht is - nog steeds schitterend, maar zonder vorm. En als de jaren voorbijgaan en de kilometers optellen, verdwijnt ook de zon op de achtergrond, slechts een van de vele sterren in onze melkweg.

Het is bijna ondenkbaar: twee kleine ruimtevaartuigen, elk niet groter dan een auto, hier op aarde ingericht en in de diepte gesmeten. Hun missies waren bijna voorbij, hun voedingen waren bijna uitgeput. Hun ultieme lot om door de uitgestrekte vlakten van de Melkweg te dwalen. Alleen.

De Voyager-missies, gelanceerd in de late jaren 1970, zijn nu de meest afgelegen afgezanten van de mensheid. Hier is een uiteenzetting van hun reizen tot nu toe, en wat de toekomst voor hen in petto heeft. [5 feiten over NASA's Far-Flung Voyager-ruimtevaartuig]

Een enkele reis

Het was perfect getimed. Slechts een paar decennia nadat we eerst de technologie hebben ontwikkeld om interplanetaire ruimtesondes te lanceren, uit te rusten met camera's en andere wetenschappelijke instrumenten, en op afstand met hen te communiceren, worden de planeten uitgelijnd. Meestal is die zin gedegradeerd tot betekenisloze astrologische posities, maar deze keer betekende het iets serieus wetenschappelijk.

Ongeveer om de 200 jaar komen de buitenste planeten van ons zonnestelsel - Jupiter, Saturnus, Uranus en Neptunus - aan dezelfde kant van de zon, waardoor een enkel snel ruimtevaartuig ze allemaal in één keer kan bezoeken. Dat is belangrijk, want wanneer iets met tienduizenden mijlen per uur naar de rand van het zonnestelsel wordt gelanceerd, komt het niet precies terug naar huis.

De aanpassing vond het meest recent plaats in de jaren 1970 en '80, waardoor de baanbrekende Voyager-missies mogelijk waren. Het dubbele ruimtevaartuig (ah, dat waren de dagen, toen NASA er twee van alles kon bouwen) zat vol met de nieuwste waarnemingsapparatuur, die de mogelijkheden van de eerdere Pioneer-sondes ver overtrof.

De wetenschappelijke terugkeer van die twee vaartuigen is bijna onmeetbaar. Gedetailleerde afbeeldingen van de wolkenbovenkanten van Jupiter. Analyses van de ringen van Saturnus. Magnetische veldmetingen; kosmische straling detecties. Een ongekend close-upbeeld van de reuzen van ons zonnestelsel.

Over de rand

Na 1989 was de primaire missie van de Voyager sondes voorbij. De meest verre van de broers en zussen, Voyager 1, bevindt zich nu 13 miljard mijl (21 miljard km) van de zon. Dat is 140 keer groter dan de afstand tussen de aarde en de zon, voor degenen onder jullie die de score bijhouden.

Op 25 augustus 2012 bereikte Voyager 1 een nieuwe mijlpaal: het werd het eerste door mensen gemaakte object om het zonnestelsel echt te verlaten. Hoewel er een paar definities zijn van de grens naar de interstellaire ruimte, is die van NASA voldoende logisch: de wazige bubbellaag waar de hoogenergetische deeltjes die door de zon worden uitgestraald (de "zonnewind") zich vermengen en zich vermengen met de algemene galactische deeltjes. milieu.

Na die gewichtige gebeurtenis is Voyager 1 nu op drift tussen de sterren. Lichtjaren van in wezen niets er tussenin en ... nou ja, niets anders. Over ongeveer 300 jaar zal het vaartuig de binnenste grens van de Oortwolk bereiken, de dunne, diffuse schil van bevroren puin die overblijft na de vorming van het zonnestelsel.

Voyager 1 zal uiteindelijk binnen 1.6 lichtjaar van de ster Gliese 445 komen - in astronomische termen zal dit een bijna-ongeluk zijn. Maar houd je adem niet in; de 'ontmoeting' zal bij gebrek aan een betere term niet nog eens 40.000 jaar voorkomen.

Daarna wordt het een beetje moeilijk om de reis van Voyager te voorspellen, omdat chaotische bewegingen in de melkweg nauwkeurige voorspellingen van stellaire bewegingen moeilijk maken. Maar gezien de grote strookjes lege ruimte tussen de sterren, is het bezoek van het ruimtevaartuig in de buurt van Gilese 445 waarschijnlijk het dichtst bij dat Voyager 1 ooit een andere ster zal naderen.

In 200 miljoen jaar zal het eenzame ruimtevaartuig zijn eerste omvaart door onze Melkweg voltooien.

Het lied van onze mensen

Het Voyager-ruimtevaartuig heeft meer dan alleen wetenschappelijke instrumenten, die binnen enkele jaren nutteloos zullen worden. (Hun radio-isotoop thermo-elektrische generatoren, aangedreven door stapels radioactief plutonium, zullen zichzelf snel uitputten.)

Verscholen tussen deze instrumenten, vastgeschroefd aan de buitenkant van elk ruimtevaartuig, is een kleine gouden schijf. Geëtst in die schijf zijn diagrammen die de locatie van de zon laten zien ten opzichte van nabijgelegen bekende, flitsende, dichte sterrenkernen die pulsars worden genoemd; representaties van het waterstofatoom; en instructies.

Door de pictogrammen te volgen, kan men - het hoopt - een draaiplatform en een stylus construeren, waarbij de schijf ronddraait om de trillingen in de stylus als geluidsgolven te interpreteren. (Dat wil zeggen, een buitenaards wezen zou het record kunnen spelen.) [Geachte E.T .: Math on Voyager's Golden Record vertelt een verhaal]

Die geluidsgolven bevatten ruwe informatie, maar ook opnames van geluiden van hier op aarde: stemmen, natuur en muziek van over de hele wereld. Het record is ontworpen door een commissie onder leiding van Carl Sagan, een wetenschapper en een legendarische wetenschapscommunicator, en Frank Drake, een astronoom wiens beroemde vergelijking de kans op het vinden van buitenaards leven pretendeert te schatten. Het verslag is bedoeld als een eeuwigdurende afgezant van de aarde, een dun stukje van wat de mensheid is.

Natuurlijk zal dit Gouden Verslag zijn makers overleven, en misschien zelfs ons als soort. Het is een moedige en nobele poging.

Maar het is gedoemd te mislukken, behalve als een symbool. De interstellaire ruimte is precies dat: ruimte. Er is ongelooflijk veel open ruimte tussen de bewoners van onze melkweg.Heck, zelfs 1.6 lichtjaar wordt beschouwd als een korte wandeling in deze contexten. Voeg daar nog de extreme zeldzaamheid van het leven aan toe, en de Voyager-sondes zijn bijna zeker voorbestemd om miljarden jaren, of zelfs voor de eeuwigheid, alleen maar microscopisch interstellair stof aan te raken.

Zo gedurfd en nobel, maar ook futiel en narcistisch. Misschien weerspiegelt het toch onze soort ...

Lees meer door te luisteren naar de aflevering "Welk lot wacht de reizigers?" op de podcast "Ask a Spaceman", beschikbaar op iTunes en op internet op http://www.askaspaceman.com. Met dank aan Rob H. en Ryan S. voor de vragen die hebben geleid tot dit stuk! Stel je eigen vraag op Twitter met #ASkASpaceman of door Paul @ PaulMattSutter en facebook.com/PaulMattSutter te volgen. Volg ons @Spacedotcom, Facebook en Google+. Origineel artikel op ProfoundSpace.org.