Free Press

Vorsten

• Voyager 1 was het eerste ruimtevaartuig dat de heliosfeer doorkruiste, de grens waar de invloeden buiten ons zonnestelsel sterker zijn dan die van onze zon.
• Voyager 1 is het eerste door de mens gemaakte object dat zich in de interstellaire ruimte waagt.
• Voyager 1 ontdekte een dunne ring rond Jupiter en twee nieuwe Joviaanse manen: Thebe en Metis.
• Op Saturnus vond Voyager 1 vijf nieuwe manen en een nieuwe ring, de G-ring genoemd.

Key Dates

Sept. 5, 1977: Lancering

Maart 5, 1979: Flyby Jupiter

Nov. 12, 1980: Flyby Saturnus

Feb. 17, 1998: Werd het verste door mensen gemaakte object nadat NASA’s Pioneer 10 was ingehaald

Jan. 1, 1990: Voyager Interstellar Mission (VIM) officieel begonnen

Aug. 16, 2006: 100 astronomische eenheden bereikt

Aug. 1, 2012: Voyager 1 gaat de interstellaire ruimte in

Een 3D-model van NASA’s tweeling Voyager-ruimtevaartuig. Credit: NASA Visualization Technology Applications and Development (VTAD)’ Downloadopties

In de diepte: Voyager 1

NASA’s Voyager 1 werd gelanceerd na Voyager 2, maar door een snellere route verliet het de asteroïdengordel eerder dan zijn tweelingbroer, nadat het Voyager 2 op 15 december 1977 had ingehaald.

Het begon zijn Jovian beeldvormende missie in april 1978 toen het ongeveer 165 miljoen mijl (265 miljoen kilometer) van de planeet was. Uit de beelden die in januari 1979 werden teruggestuurd, bleek dat de atmosfeer van Jupiter turbulenter was dan tijdens de Pioneer-vluchten in 1973-1974.

beginnend op 30 januari 1979, nam de Voyager 1 elke 96 seconden een foto voor een periode van 100 uur om een kleuren time-lapse film te genereren die 10 rotaties van Jupiter weergaf.

Op 10 februari 1979 stak het ruimtevaartuig het Joviaanse maansysteem over en begin maart ontdekte het een dunne ring die rond Jupiter cirkelde (minder dan 30 kilometer dik).

Voyager 1’s dichtste ontmoeting met Jupiter was om 12:05 UT 5 maart 1979, op een afstand van ongeveer 174.000 mijl (280.000 kilometer), waarna het verschillende manen van Jupiter tegenkwam, waaronder Amalthea (op een afstand van 261.100 mijl of 420.200 kilometer), Io (13.050 mijl of 21.000 kilometer), Europa (45,830 mijl of 733.760 kilometer), Ganymedes (71.280 mijl of 114.710 kilometer), en Callisto (78.540 mijl of 126.400 kilometer), in die volgorde, met spectaculaire foto’s van hun terreinen en het openen van geheel nieuwe werelden voor planetaire wetenschappers.

Een van de meest interessante bevindingen was op Io, waar beelden een bizarre gele, oranje en bruine wereld toonden met ten minste acht actieve vulkanen die materiaal de ruimte in spuwen, waardoor het een van de meest (zo niet de meest) geologisch actieve planetaire lichamen in het zonnestelsel is. De aanwezigheid van actieve vulkanen suggereert dat de zwavel en zuurstof in de Joviaanse ruimte een gevolg kunnen zijn van de vulkanische pluimen van Io, die rijk zijn aan zwaveldioxide.

Het ruimtevaartuig ontdekte ook twee nieuwe manen, Thebe en Metis.

Na de ontmoeting met Jupiter voltooide de Voyager 1 een eerste koerscorrectie op 9 april 1979, ter voorbereiding op zijn ontmoeting met Saturnus. Een tweede correctie op 10 oktober 1979 zorgde ervoor dat het ruimteschip Saturnus’ maan Titan niet zou raken.

Zijn flyby van het Saturnus-systeem in november 1979 was net zo spectaculair als zijn vorige ontmoeting.

Voyager 1 vond vijf nieuwe manen, een ringensysteem bestaande uit duizenden banden, wigvormige voorbijgaande wolken van kleine deeltjes in de B-ring die wetenschappers “spaken” noemden, een nieuwe ring (de G-ring), en “herderende” satellieten aan weerszijden van de F-ring — satellieten die de ringen goed afgebakend houden.

Tijdens zijn flyby fotografeerde het ruimtevaartuig Saturnus’ manen Titan, Mimas, Enceladus, Tethys, Dione, en Rhea. Op basis van binnenkomende gegevens bleken alle manen grotendeels uit waterijs te bestaan.

Het meest interessante doel was misschien wel Titan, die de Voyager 1 op 12 november 1979 om 05:41 UT passeerde, op een afstand van ongeveer 4.000 km.

Op de beelden was een dikke atmosfeer te zien die het oppervlak volledig verborg. Het ruimtevaartuig ontdekte dat de atmosfeer van de maan voor 90% uit stikstof bestond. De druk en de temperatuur aan het oppervlak bedroegen respectievelijk 1,6 atmosfeer en min 292 graden Fahrenheit (min 180 graden Celsius).

De atmosferische gegevens deden vermoeden dat Titan wel eens het eerste hemellichaam in het zonnestelsel zou kunnen zijn, afgezien van de aarde, waar vloeistof aan het oppervlak zou kunnen bestaan. Bovendien wees de aanwezigheid van stikstof, methaan en meer complexe koolwaterstoffen erop dat prebiotische chemische reacties op Titan mogelijk zouden kunnen zijn.

Voyager 1 naderde Saturnus het dichtst om 23:46 UT 12 nov. 1980, op een afstand van ongeveer 78.290 mijl (126.000 kilometer).

Na de ontmoeting met Saturnus zette de Voyager 1 koers om het zonnestelsel te verlaten met een snelheid van ongeveer 3,5 AE (325 miljoen mijl of 523 miljoen kilometer) per jaar, 35 graden uit het eclipticavlak naar het noorden en in de algemene richting van de beweging van de Zon ten opzichte van nabije sterren.

Omwille van de specifieke vereisten voor de Titan flyby, werd het ruimtevaartuig niet op Uranus en Neptunus gericht.

Op 14 februari 1990 waren de camera’s van de Voyager 1 naar achteren gericht en maakten ongeveer 60 foto’s van de zon en de planeten – het eerste “portret” van ons zonnestelsel, gezien van buitenaf. De beelden werden gemaakt toen het ruimtevaartuig ongeveer 40 AE van de zon was (3,7 miljard mijl of 6 miljard kilometer).

Een mozaïek van die beelden werd de “Pale Blue Dot” afbeelding die beroemd werd door Cornell University professor en Voyager wetenschapsteamlid Carl Sagan (1934-1996).

De foto wordt ook wel het “Familieportret van het zonnestelsel” genoemd – ook al zijn Mercurius en Mars niet te zien. Mercurius stond te dicht bij de zon om gezien te kunnen worden, en Mars stond aan dezelfde kant van de zon als de Voyager 1, zodat alleen zijn donkere kant op de camera’s te zien was.

Deze beelden waren de laatste van 67.000 die de Voyager-ruimtevaartuigen hebben gemaakt. Hun camera’s werden uitgeschakeld om energie en geheugen te sparen voor de interstellaire missie.

Alle ontmoetingen met planeten waren in 1989 eindelijk voorbij en de missies van Voyager 1 en 2 werden onderdeel verklaard van de Voyager Interstellaire Missie (VIM), die officieel op 1 januari 1990 begon.

Het doel van de nieuwe missie is NASA’s verkenning van het zonnestelsel uit te breiden voorbij de buurt van de buitenplaneten tot de buitenste grenzen van de invloedssfeer van de zon, en mogelijk nog verder.

Het verzamelen van gegevens over de overgang tussen de heliosfeer – het gebied van de ruimte dat wordt gedomineerd door het magnetische veld van de zon en het zonneveld – en het interstellaire medium behoort tot de specifieke doelstellingen.

Op 17 februari 1998 werd de Voyager 1 het verste door mensen gemaakte object dat er bestaat, toen hij op een afstand van 69,4 AE van de zon de Pioneer 10 inhaalde.

Op 16 dec. 2004 maakten Voyager-wetenschappers bekend dat Voyager 1 op een afstand van 94 AE hoge waarden voor de intensiteit van het magnetische veld had gerapporteerd, wat erop wees dat het de terminatieschok had bereikt en nu de heliosheath was binnengegaan. Het ruimtevaartuig verliet uiteindelijk de heliosfeer en begon de interstellaire omgeving te meten op 25 aug. 2012, het eerste ruimtevaartuig dat dit deed.

Op 5 sept. 2017 markeerde NASA de 40e verjaardag van de lancering van Voyager 1, terwijl het blijft communiceren met NASA’s Deep Space Network en gegevens terugstuurt van vier nog steeds functionerende instrumenten — de kosmische stralingstelescoop, het laagenergetisch geladen deeltjes experiment, de magnetometer, en het plasmagolven experiment.

Elke Voyager heeft een boodschap bij zich, opgesteld door een team onder leiding van Carl Sagan, in de vorm van een vergulde koperen schijf van 30 centimeter doorsnee voor mogelijke buitenaardse wezens die het ruimtevaartuig zouden kunnen vinden.

Net als de plaquettes op de Pioneers 10 en 11 bevat de plaat symbolen om de plaats van de aarde ten opzichte van diverse pulsars aan te geven.

De platen bevatten ook instructies om ze af te spelen met een cartridge en een naald, ongeveer zoals een vinylspeler.

De audio op de schijf bevat begroetingen in 55 talen, 35 geluiden van het leven op aarde (zoals walvisgezang, gelach, enz.), 90 minuten over het algemeen westerse muziek met alles van Mozart en Bach tot Chuck Berry en Blind Willie Johnson. Het bevat ook 115 beelden van het leven op aarde en opgenomen groeten van de toenmalige Amerikaanse president Jimmy Carter (1924- ) en de toenmalige secretaris-generaal van de VN Kurt Waldheim (1918-2007).

De twee Voyagers zijn nu meer dan 11 miljard mijl (18 miljard kilometer) van de zon en ver van haar warmte verwijderd. Om ervoor te zorgen dat de Voyagers de best mogelijke wetenschappelijke gegevens blijven opleveren, zijn de missie-ingenieurs in 2019 begonnen met de uitvoering van een nieuw plan om ze te beheren. Het plan omvat het maken van moeilijke keuzes, met name over instrumenten en stuwraketten op het ruimtevaartuig.

Tijdens het Jupiter-gedeelte van zijn reis heeft Voyager 1 de reuzenplaneet, zijn magnetosfeer en manen in meer detail verkend dan het Pioneer-ruimtevaartuig dat eraan voorafging. Voyager 1 gebruikte Jupiter ook als springplank naar Saturnus, met behulp van de zwaartekracht-ondersteuningstechniek.

Voyager 1 slaagde op alle Jupiter-tellingen, met als enige uitzondering experimenten met zijn fotopolarimeter, die niet werkte.

De atmosfeer van Jupiter bleek actiever te zijn dan tijdens de bezoeken van Pioneer 10 en 11, waardoor de eerdere atmosfeermodellen, die de nieuwe kenmerken niet konden verklaren, opnieuw moesten worden bekeken.

Het ruimtevaartuig heeft de manen Amalthea, Io, Europa, Ganymedes en Callisto in beeld gebracht en voor het eerst details van hun terrein laten zien.

Misschien wel de meest verbluffende ontdekking van Voyager 1 was dat Io zeer actieve vulkanen heeft, die worden aangedreven door de hitte die wordt opgewekt door het uitrekken en ontspannen dat de maan elke 42 uur ondergaat als haar elliptische baan haar dichter bij en dan weer verder van Jupiter brengt. Deze ontdekking betekende een revolutie in het denken van wetenschappers over de manen van de buitenplaneten.

Het ruimtevaartuig ontdekte ook een dunne ring rond de planeet (waardoor het de tweede planeet werd die bekend staat om een ring te hebben), en twee nieuwe manen: Thebe en Metis.

Saturn Accomplishments

Voyager 1 was het tweede ruimtevaartuig dat Saturnus bezocht. Het verkende de planeet en zijn ringen, manen en magnetisch veld gedetailleerder dan mogelijk was voor zijn voorganger, Pioneer 11.

Voyager 1 bereikte al zijn doelen behalve de geplande experimenten voor zijn fotopolarimeter, die niet werkte.

Het ruimtevaartuig vond drie nieuwe manen: Prometheus en Pandora, de “herderende” manen die de F-ring goed omlijnd houden, en Atlas die op dezelfde manier de A-ring herbergt.

De grootste maan van Saturnus, Titan, bleek een dikke atmosfeer te hebben die zijn oppervlak verbergt voor zichtbaar-licht camera’s en telescopen. Instrumenten van het ruimtevaartuig toonden aan dat deze voor het grootste deel uit stikstof bestaat, net als de atmosfeer van de aarde, maar met een oppervlaktedruk die 1,6 keer zo hoog is als de onze.

Het ruimtevaartuig heeft ook de manen Mimas, Enceladus, Tethys, Dione en Rhea in beeld gebracht; de fijne structuren van Saturnus’ complexe en prachtige ringenstelsel onthuld; en de G-ring toegevoegd aan de lijst van bekende ringen.

Net zoals hij de zwaartekracht van Jupiter gebruikte om Saturnus te bereiken, gebruikte de Voyager 1 een zwaartekrachtstoot bij Saturnus om zijn koers te wijzigen en zijn snelheid te verhogen, waardoor hij een baan kreeg die hem uit het zonnestelsel zou brengen.

Interstellaire prestaties

In augustus 2012 is de Voyager 1 als eerste ruimteschip de interstellaire ruimte binnengedrongen.

Als we ons zonnestelsel echter definiëren als de zon en alles wat voornamelijk om de zon draait, blijft de Voyager 1 binnen de grenzen van het zonnestelsel tot hij over 14.000 tot 28.000 jaar uit de Oortwolk tevoorschijn komt.