Free Press

Ensimmäiset

• Voyager 1 oli ensimmäinen avaruusalus, joka ylitti heliosfäärin, rajan, jossa aurinkokuntamme ulkopuoliset vaikutukset ovat voimakkaampia kuin Auringosta tulevat.
• Voyager 1 on ensimmäinen ihmisen tekemä objekti, joka uskaltautui tähtienväliseen avaruuteen.
• Voyager 1 löysi ohuen renkaan Jupiterin ympäriltä ja kaksi uutta Jupiterin kuuta: Theben ja Metiksen.
• Saturnuksen kohdalla Voyager 1 löysi viisi uutta kuuta ja uuden renkaan, jota kutsutaan G-renkaaksi.

Keskeiset päivämäärät

Sept. 5, 1977: Laukaisu

5. maaliskuuta 1979: Jupiterin ohilento

Nov. 12, 1980: Saturnuksen ohitus

17. helmikuuta 1998: Tuli kaukaisin ihmisen tekemä kohde ohitettuaan NASA:n Pioneer 10:n

1. tammikuuta 1990: Elokuu 16, 2006: 100 tähtitieteellistä yksikköä saavutettu

Elokuu 1, 2012: Voyager 1 astuu tähtienväliseen avaruuteen

Nasa:n Voyager-kaksikkoavaruusaluksen 3D-malli. Credit: NASA Visualization Technology Applications and Development (VTAD)’ Download Options

In Depth: Voyager 1

NASA:n Voyager 1 laukaistiin Voyager 2:n jälkeen, mutta nopeamman reitin ansiosta se poistui asteroidivyöhykkeeltä aikaisemmin kuin sen kaksonen, sillä se ohitti Voyager 2:n 15. joulukuuta 1977.

Se aloitti Jovian kuvantamistehtävänsä huhtikuussa 1978, kun se oli noin 265 miljoonan kilometrin (165 miljoonan mailin) päässä planeetasta. Tammikuussa 1979 takaisin lähetetyt kuvat osoittivat, että Jupiterin ilmakehä oli turbulentimpi kuin Pioneerin ohilentojen aikana vuosina 1973-1974.

Tammikuun 30. päivästä 1979 alkaen Voyager 1 otti kuvan 96 sekunnin välein 100 tunnin ajan luodakseen värillisen time-lapse-elokuvan, joka kuvasi 10 Jupiterin kiertoa.

10. helmikuuta 1979 avaruusalus ylitti Jupiterin kuujärjestelmän ja maaliskuun alussa se havaitsi Jupiteria kiertävän ohuen renkaan (alle 19 mailin eli 30 kilometrin paksuinen).

Voyager 1:n lähin kohtaaminen Jupiterin kanssa tapahtui klo 12:05 UT 5. maaliskuuta 1979, noin 174 000 mailin (280 000 kilometrin) etäisyydellä, minkä jälkeen se kohtasi useita Jupiterin kuita, mukaan lukien Amalthea (261 100 mailin (420 200 kilometrin) etäisyydellä), Io (13 050 mailin (21 000 kilometrin) etäisyydellä), Europa (45,830 mailia eli 733 760 kilometriä), Ganymedos (71 280 mailia eli 114 710 kilometriä) ja Callisto (78 540 mailia eli 126 400 kilometriä), tässä järjestyksessä, ja ne palauttivat upeita kuvia niiden maastoista ja avasivat täysin uusia maailmoja planeettatutkijoille.

Yksi mielenkiintoisimmista löydöistä oli Io, jonka kuvissa näkyi omituinen keltainen, oranssi ja ruskea maailma, jossa on ainakin kahdeksan aktiivista tulivuorta, jotka oksennuttavat materiaalia avaruuteen, mikä tekee siitä yhden aurinkokunnan geologisesti aktiivisimmista (ellei jopa aktiivisimman) planeettakappaleista. Aktiivisten tulivuorten läsnäolo viittasi siihen, että Jovian avaruudessa oleva rikki ja happi saattavat olla seurausta Ion tulivuorenpurkauksista, jotka sisältävät runsaasti rikkidioksidia.

Avaruusalus löysi myös kaksi uutta kuuta, Theben ja Metiksen.

Jupiterin kohtaamisen jälkeen Voyager 1 suoritti ensimmäisen kurssikorjauksen 9. huhtikuuta 1979 valmistautuakseen Saturnuksen kohtaamiseen. Toinen korjaus 10. lokakuuta 1979 varmisti, ettei alus törmäisi Saturnuksen Titan-kuuhun.

Saturnuksen ohilento marraskuussa 1979 oli yhtä näyttävä kuin edellinenkin kohtaaminen.

Voyager 1 löysi viisi uutta kuuta, tuhansista kaistaleista koostuvan rengasjärjestelmän, B-renkaassa olevia kiilamaisia ohimeneviä pikkuhiukkaspilviä, joita tutkijat kutsuivat nimellä ”spokes” (suomeksi ”puomit”), uuden renkaan (G-rengas), ja F-renkaan kummallakin puolella sijaitsevia ”paimennussatelliitteja” – satelliitteja, jotka pitivät renkaiden muodon selkeänä.

Lennon aikana avaruusalus kuvasi Saturnuksen kuita Titan, Mimas, Enceladus, Tethys, Dione ja Rhea. Saapuneiden tietojen perusteella kaikki kuut näyttivät koostuvan suurelta osin vesijäästä.

Ilmeisesti mielenkiintoisin kohde oli Titan, jonka Voyager 1 ohitti 12.11.1979 klo 05:41 UT noin 4 000 kilometrin etäisyydeltä.

Kuvissa näkyi paksu ilmakehä, joka peitti pinnan kokonaan. Avaruusalus havaitsi, että kuun ilmakehä koostui 90-prosenttisesti typestä. Paine ja lämpötila pinnalla oli 1,6 ilmakehää ja miinus 292 celsiusastetta (miinus 180 celsiusastetta).

Atmosfääritiedot viittasivat siihen, että Titan saattaa olla Maan lisäksi ensimmäinen aurinkokunnan kappale, jonka pinnalla saattaa olla nestettä. Lisäksi typen, metaanin ja monimutkaisempien hiilivetyjen esiintyminen viittasi siihen, että esibioottiset kemialliset reaktiot voisivat olla mahdollisia Titanilla.

Voyager 1:n lähin lähestyminen Saturnusta tapahtui 12.11.1980 kello 23:46 UT noin 126 000 kilometrin (78 290 mailin) etäisyydeltä.

Saturnuksen kohtaamisen jälkeen Voyager 1 suuntasi lentoradalle poistuakseen aurinkokunnasta noin 3,5 AU:n (325 miljoonan mailin eli 523 miljoonan kilometrin) nopeudella vuodessa, 35 astetta ekliptisen tason ulkopuolelle pohjoiseen ja yleiseen suuntaan, joka vastaa Auringon liikettä lähitähtiin nähden.

Titanin ohilennon erityisvaatimusten vuoksi avaruusalusta ei suunnattu Uranukselle ja Neptunukselle.

14. helmikuuta 1990 Voyager 1:n kamerat suunnattiin taaksepäin, ja ne ottivat noin 60 kuvaa Auringosta ja planeetoista – ensimmäinen ”muotokuva” aurinkokunnastamme ulkopuolelta katsottuna. Kuvat otettiin, kun avaruusalus oli noin 40 AU:n päässä Auringosta (3,7 miljardin mailin tai 6 miljardin kilometrin päässä).

Näistä kuvista muodostuneesta mosaiikista tuli Cornellin yliopiston professorin ja Voyager-tutkimusryhmän jäsenen Carl Saganin (1934-1996) tunnetuksi tekemä ”Pale Blue Dot” -kuva.

Kuvaa on kutsuttu myös ”Aurinkokunnan perhepotretiksi” – vaikka Merkuriusta ja Marsia ei näy. Merkurius oli liian lähellä Aurinkoa, jotta se olisi voinut näkyä, ja Mars oli samalla puolella Aurinkoa kuin Voyager 1, joten vain sen tumma puoli oli kameroihin päin.

Nämä kuvat olivat viimeiset kahden Voyager-avaruusaluksen ottamista 67 000 kuvasta. Niiden kamerat sammutettiin virran ja muistin säästämiseksi tähtienvälistä tehtävää varten.

Kaikki planeettakohtaamiset olivat vihdoin ohi vuonna 1989, ja Voyager 1:n ja 2:n tehtävät julistettiin osaksi Voyagerin tähtienvälistä tehtävää (Voyager Interstellar Mission, VIM), joka käynnistyi virallisesti 1.1.1990.

Uuden tehtävän päämääränä on laajentaa NASA:n tutkimus Aurinkokunnasta uloimpien planeettojen lähiympäristön ulkopuolelle Auringon vaikutuspiirin uloimpiin rajoihin ja mahdollisesti myös sen ulkopuolelle.

Kohtaisiin tavoitteisiin kuuluu tietojen kerääminen heliosfäärin – Auringon magneettikentän ja aurinkokentän hallitseman avaruusalueen – ja tähtienvälisen väliaineen välisestä siirtymästä.

17. helmikuuta 1998 Voyager 1:stä tuli kaukaisin olemassa oleva ihmisen tekemä kohde, kun se ohitti Pioneer 10:n 69,4 AU:n etäisyydellä Auringosta.

16.12.2004 Voyagerin tutkijat ilmoittivat, että Voyager 1 oli raportoinut korkeita arvoja magneettikentän voimakkuudelle 94 AU:n etäisyydellä, mikä osoitti, että se oli saavuttanut terminaatioshokin ja oli nyt astunut heliosheathiin. Avaruusalus poistui lopulta heliosfääristä ja alkoi mitata tähtienvälistä ympäristöä 25. elokuuta 2012, ensimmäisenä avaruusaluksena, joka teki niin.

5.9.2017 NASA vietti Voyager 1:n laukaisun 40-vuotispäivää, sillä se jatkaa yhteydenpitoa NASA:n Deep Space Network -verkoston kanssa ja lähettää edelleen tietoja neljästä yhä toimivasta instrumentista – kosmisen säteilyn teleskoopista, matalaenergisten varattujen hiukkasten kokeesta, magnetometristä ja plasma-aaltojen kokeesta.

Kullakin Voyagerilla on mukanaan Carl Saganin johtaman ryhmän laatima viesti halkaisijaltaan 30 senttimetrin (12 tuuman) suuruisen, kullattua kuparia olevan kiekon muodossa mahdollisille avaruusolennoille, jotka saattavat löytää avaruusaluksen.

Kuten Pioneeri 10:n ja 11:n laatoissa, levyssä on symboleja, jotka osoittavat Maan sijainnin suhteessa useisiin pulsareihin.

Levyissä on myös ohjeet niiden soittamiseen kasetilla ja neulalla, aivan kuten vinyylilevysoittimessa.

Levyn ääni sisältää tervehdyksiä 55 kielellä, 35 ääntä elämästä maapallolla (kuten valaanlauluja, naurua jne.), 90 minuuttia yleisesti länsimaista musiikkia sisältäen kaikenlaista Mozartista ja Bachista Chuck Berryyn ja Blind Willie Johnsoniin. Mukana on myös 115 kuvaa elämästä maapallolla sekä Yhdysvaltain silloisen presidentin Jimmy Carterin (1924- ) ja YK:n silloisen pääsihteerin Kurt Waldheimin (1918-2007) nauhoitetut tervehdykset.

Kaksi Voyageria ovat nyt yli 18 miljardin kilometrin päässä Auringosta ja kaukana sen lämmöstä. Varmistaakseen, että vintage-robotit palauttavat jatkossakin parasta mahdollista tieteellistä tietoa, tehtävän insinöörit alkoivat vuonna 2019 toteuttaa uutta suunnitelmaa niiden hallitsemiseksi. Suunnitelmaan kuuluu vaikeiden valintojen tekeminen erityisesti avaruusalusten instrumenttien ja työntövoimien suhteen.

Jupiterin matkan osuudella Voyager 1 tutki jättiläisplaneettaa, sen magnetosfääriä ja kuita yksityiskohtaisemmin kuin sitä edeltäneet Pioneer-avaruusalukset. Voyager 1 käytti Jupiteria myös ponnahduslautana Saturnukseen käyttäen gravitaatioavustustekniikkaa.

Voyager 1 onnistui kaikissa Jupiterin laskuissa, ainoana poikkeuksena kokeet, joissa käytettiin sen fotopolarimetriä, joka ei toiminut.

Jupiterin ilmakehä havaittiin aktiivisemmaksi kuin Pioneer 10:n ja 11:n käyntien aikana, mikä herätti aikaisempien tunnelmamallien uudelleentarkastelun, sillä nämä mallit eivät kyenneet selittämään uusia ominaisuuksia.

Avaruusalus kuvasi kuita Amalthea, Io, Europa, Ganymede ja Callisto ja näytti ensimmäistä kertaa yksityiskohtia niiden maastosta.

Vähemmänkin Voyager 1:n hämmästyttävin löytö oli se, että Iolla on erittäin aktiivisia tulivuoria, jotka saavat voimansa kuumuudesta, joka syntyy kuun 42 tunnin välein tapahtuvasta venyttelystä ja rentoudesta sen elliptisen kiertoradan tuodessa sitä lähemmäs Jupiteria ja sitten taas kauemmas siitä. Tämä havainto mullisti tutkijoiden käsityksen ulompien planeettojen kuista.

Avaruusalus löysi myös ohuen renkaan planeetan ympäriltä (mikä teki siitä silloin toisen planeetan, jolla tiedetään olevan rengas) ja kaksi uutta kuuta: Thebe ja Metis.

Saturnuksen saavutukset

Voyager 1 oli toinen Saturnuksella vieraillut avaruusalus. Se tutki planeettaa ja sen renkaita, kuita ja magneettikenttää yksityiskohtaisemmin kuin sen edeltäjä Pioneer 11:n oli mahdollista.

Voyager 1 saavutti kaikki tavoitteensa lukuun ottamatta sen fotopolarimetrille suunniteltuja kokeita, jotka eivät toimineet.

Avaruusalus löysi kolme uutta kuuta: Prometheus ja Pandora, ”paimentavat” kuut, jotka pitävät F-renkaan hyvin määriteltynä, ja Atlas, joka paimentaa vastaavasti A-kehää.

Saturnuksen suurimmalla kuulla, Titanilla, havaittiin paksu ilmakehä, joka peittää sen pinnan näkyvän valon kameroilta ja kaukoputkilta. Avaruusaluksen instrumentit osoittivat sen koostuvan enimmäkseen typestä, kuten Maan ilmakehä, mutta sen pintapaine on 1,6 kertaa korkeampi kuin meidän ilmakehämme.

Avaruusalus kuvasi myös Mimas-, Enceladus-, Tethys-, Dione- ja Rhea-kuita, paljasti Saturnuksen monimutkaisen ja kauniin rengasjärjestelmän hienot rakenteet ja lisäsi G-renkaan tunnettujen renkaiden luetteloon.

Aivan kuten se käytti Jupiterin painovoimaa päästäkseen Saturnukseen, Voyager 1 käytti Saturnuksessa painovoima-avustusta muuttaakseen kurssiaan ja kasvattaakseen nopeuttaan, jolloin se sai lentoradan, joka vei sen ulos aurinkokunnasta.

Tähtienväliset saavutukset

Elokuussa 2012 Voyager 1:stä tuli ensimmäinen avaruusalus, joka ylitti tähtienvälisen avaruuden.

Jos kuitenkin määrittelemme aurinkokuntamme Auringoksi ja kaikeksi, mikä ensisijaisesti kiertää Aurinkoa, Voyager 1 pysyy aurinkokunnan rajojen sisäpuolella, kunnes se poistuu Oortin pilvestä vielä 14 000-28 000 vuoden kuluttua.