Free Press

Först

• Voyager 1 var den första rymdfarkosten som korsade heliosfären, den gräns där influenserna utanför vårt solsystem är starkare än influenserna från vår sol.
• Voyager 1 är det första av människan tillverkade objektet som vågar sig in i interstellära rymden.
• Voyager 1 upptäckte en tunn ring runt Jupiter och två nya jovianska månar: Thebe och Metis.
• I Saturnus hittade Voyager 1 fem nya månar och en ny ring kallad G-ringen.

Nyckeldatum

Den 5 september 1977: Uppskjutning

5 mars 1979: Jupiterflygning

Nov. 12, 1980: Saturnus förbifart

17 februari 1998: Blev det mest avlägsna av människan tillverkade objektet efter att ha passerat NASA:s Pioneer 10

1 januari 1990: Voyager Interstellar Mission (VIM) började officiellt

16 augusti 2006: 100 astronomiska enheter nåddes

1 augusti 2012: Voyager 1 går in i den interstellära rymden

En 3D-modell av NASA:s tvillingfarkoster Voyager. Credit: NASA Visualization Technology Applications and Development (VTAD)’ Nedladdningsalternativ

Djupgående: Voyager 1

NASA:s Voyager 1 sköts upp efter Voyager 2, men på grund av en snabbare rutt lämnade den asteroidbältet tidigare än sin tvilling, efter att ha gått om Voyager 2 den 15 december 1977.

Den påbörjade sitt uppdrag att ta bilder från Jovia i april 1978 när den var cirka 265 miljoner kilometer från planeten. Bilder som skickades tillbaka i januari 1979 visade att Jupiters atmosfär var mer turbulent än under Pioneer-flygningarna 1973-1974.

Med början den 30 januari 1979 tog Voyager 1 en bild var 96:e sekund under 100 timmar för att generera en tidsförloppsfilm i färg för att skildra 10 rotationer av Jupiter.

Den 10 februari 1979 passerade rymdsonden in i det jovianska månsystemet och i början av mars upptäckte den en tunn ring som omger Jupiter (mindre än 19 mil eller 30 kilometer tjock).

Voyager 1:s närmaste möte med Jupiter var vid 12:05 UT den 5 mars 1979, på ett avstånd av cirka 174 000 miles (280 000 kilometer), varefter den mötte flera av Jupiters månar, inklusive Amalthea (på ett avstånd av 261 100 miles eller 420 200 kilometer), Io (13 050 miles eller 21 000 kilometer), Europa (45,830 miles eller 733 760 kilometer), Ganymedes (71 280 miles eller 114 710 kilometer) och Callisto (78 540 miles eller 126 400 kilometer), i den ordningen, vilket gav spektakulära bilder av deras terräng och öppnade helt nya världar för planetforskare.

En av de mest intressanta fynden var på Io, där bilderna visade en bisarr gul, orange och brun värld med minst åtta aktiva vulkaner som spyr ut material i rymden, vilket gör den till en av de mest (om inte den mest) geologiskt aktiva planetkropparna i solsystemet. Förekomsten av aktiva vulkaner tyder på att svavel och syre i Jovias rymd kan vara ett resultat av de vulkaniska plymerna från Io som är rika på svaveldioxid.

Rymdfarkosten upptäckte också två nya månar, Thebe och Metis.

Efter mötet med Jupiter genomförde Voyager 1 en första kurskorrigering den 9 april 1979 som förberedelse för mötet med Saturnus. En andra korrigering den 10 oktober 1979 säkerställde att rymdfarkosten inte skulle träffa Saturnus måne Titan.

Dess förbiflygning av Saturnsystemet i november 1979 var lika spektakulär som det tidigare mötet.

Voyager 1 hittade fem nya månar, ett ringsystem som består av tusentals band, kilformade övergående moln av små partiklar i B-ringen som forskarna kallar för ”ekrar”, en ny ring (G-ringen) och ”herde”-satelliter på vardera sidan av F-ringen – satelliter som håller ringarna väldefinierade.

Under sin förbiflygning fotograferade rymdsonden Saturnus månar Titan, Mimas, Enceladus, Tethys, Dione och Rhea. Baserat på inkommande data verkade alla månarna till stor del bestå av vattenis.

Det kanske mest intressanta målet var Titan, som Voyager 1 passerade klockan 05:41 UT den 12 november 1979 på ett avstånd av cirka 4 000 kilometer.

Bilderna visade en tjock atmosfär som helt dolde ytan. Rymdsonden konstaterade att månens atmosfär bestod till 90 procent av kväve. Trycket och temperaturen på ytan var 1,6 atmosfärer respektive minus 292 grader Fahrenheit (minus 180 grader Celsius).

Atmosfäriska data tydde på att Titan kan vara den första kroppen i solsystemet, bortsett från jorden, där det kan finnas vätska på ytan. Dessutom tydde förekomsten av kväve, metan och mer komplexa kolväten på att prebiotiska kemiska reaktioner kan vara möjliga på Titan.

Voyager 1:s närmsta närmande till Saturnus skedde klockan 23:46 UT den 12 november 1980, på ett avstånd av cirka 126 000 kilometer (78 290 miles).

Efter mötet med Saturnus styrde Voyager 1 in på en bana för att lämna solsystemet med en hastighet av cirka 3,5 AU (325 miljoner mil eller 523 miljoner kilometer) per år, 35 grader utanför det ekliptiska planet i norr och i den allmänna riktningen för solens rörelse i förhållande till närliggande stjärnor.

På grund av de specifika kraven för förbiflygningen av Titan riktades rymdfarkosten inte mot Uranus och Neptunus.

Den 14 februari 1990 riktades Voyager 1:s kameror bakåt och tog omkring 60 bilder av solen och planeterna – det första ”porträttet” av vårt solsystem sett utifrån. Bilderna togs när rymdsonden befann sig cirka 40 AU från solen (3,7 miljarder miles eller 6 miljarder kilometer).

En mosaik av dessa bilder blev den ”Pale Blue Dot”-bild som blev berömd av Carl Sagan (1934-1996), professor vid Cornelluniversitetet och medlem av Voyager-forskningsgruppen.

Bilden har också kallats ”Solar System Family Portrait” – även om man inte kan se Merkurius och Mars. Merkurius var för nära solen för att synas, och Mars befann sig på samma sida av solen som Voyager 1, så endast dess mörka sida var riktad mot kamerorna.

Dessa bilder var de sista av 67 000 bilder som togs av de två Voyager-farkosterna. Deras kameror stängdes av för att spara ström och minne för det interstellära uppdraget.

Alla planetariska möten var äntligen över 1989 och Voyager 1:s och 2:s uppdrag förklarades ingå i Voyager Interstellar Mission (VIM), som officiellt inleddes den 1 januari 1990.

Målet med det nya uppdraget är att utvidga NASA:s utforskning av solsystemet bortom de yttre planeternas närhet till de yttre gränserna för solens inflytelsesfär, och möjligen längre.

Specifika mål är bland annat att samla in data om övergången mellan heliosfären – den region i rymden som domineras av solens magnetfält och solfält – och det interstellära mediet.

Den 17 februari 1998 blev Voyager 1 det mest avlägsna av människan tillverkade objektet som existerar när det på ett avstånd av 69,4 AU från solen passerade Pioneer 10.

Den 16 december 2004 meddelade Voyagerforskarna att Voyager 1 hade rapporterat höga värden för intensiteten för magnetfältet på ett avstånd av 94 AU, vilket tyder på att den hade nått termineringschocken och nu gått in i helioskeden. Rymdsonden lämnade slutligen heliosfären och började mäta den interstellära miljön den 25 augusti 2012, vilket den första rymdsonden gjorde.

Den 5 september 2017 uppmärksammade NASA 40-årsdagen av Voyager 1:s uppskjutning, eftersom den fortsätter att kommunicera med NASA:s Deep Space Network och skicka tillbaka data från fyra instrument som fortfarande fungerar – teleskopet för kosmiska strålar, experimentet med lågenergiladdade partiklar, magnetometern och experimentet med plasmaböljor.

Varje Voyager bär med sig ett meddelande, utarbetat av en grupp under ledning av Carl Sagan, i form av en 30 centimeter stor guldpläterad kopparskiva i diameter för potentiella utomjordingar som kan hitta rymdfarkosten.

I likhet med plackorna på Pioneers 10 och 11 har skivan symboler som visar jordens läge i förhållande till flera pulsarer.

Plattorna innehåller också instruktioner för att spela upp dem med hjälp av en kassett och en nål, ungefär som en vinylskivspelare.

Ljudet på skivan innehåller hälsningar på 55 språk, 35 ljud från livet på jorden (t.ex. valsång, skratt osv.), 90 minuter av allmänt västerländsk musik, inklusive allt från Mozart och Bach till Chuck Berry och Blind Willie Johnson. Skivan innehåller också 115 bilder från livet på jorden och inspelade hälsningar från USA:s dåvarande president Jimmy Carter (1924- ) och FN:s dåvarande generalsekreterare Kurt Waldheim (1918-2007).

De två Voyagers är nu över 18 miljarder kilometer från solen och långt ifrån dess värme. För att se till att årgångsrobotarna fortsätter att leverera bästa möjliga vetenskapliga data började uppdragsingenjörerna under 2019 att genomföra en ny plan för att hantera dem. Planen innebär att man måste göra svåra val, framför allt när det gäller instrument och drivsystem på rymdfarkosten.

Under Jupiterdelen av sin resa utforskade Voyager 1 jätteplaneten, dess magnetosfär och månar mer detaljerat än de Pioneer-farkoster som föregick den. Voyager 1 använde också Jupiter som en språngbräda till Saturnus med hjälp av gravitationshjälpstekniken.

Voyager 1 lyckades på alla Jupiterräkningar, med det enda undantaget av experiment med dess fotopolarimeter, som inte fungerade.

Jupiters atmosfär visade sig vara mer aktiv än vid besöken av Pioneer 10 och 11, vilket ledde till att de tidigare atmosfärsmodellerna, som inte kunde förklara de nya dragen, omprövades.

Rymdsonden avbildade månarna Amalthea, Io, Europa, Ganymedes och Callisto och visade för första gången detaljer i deras terräng.

Den kanske mest häpnadsväckande av Voyager 1:s upptäckter var att Io har extremt aktiva vulkaner, som drivs av den värme som alstras av den sträckning och avspänning som månen utsätts för var 42:e timme när dess elliptiska bana för den närmare och sedan längre bort från Jupiter. Detta fynd revolutionerade forskarnas uppfattning om de yttre planeternas månar.

Rymdsonden upptäckte också en tunn ring runt planeten (vilket då gjorde den till den andra kända planeten som har en ring) och två nya månar: Thebe och Metis.

Saturn Förverkliganden

Voyager 1 var den andra rymdsonden som besökte Saturnus. Den utforskade planeten och dess ringar, månar och magnetfält mer detaljerat än vad som var möjligt för dess föregångare, Pioneer 11.

Voyager 1 uppfyllde alla sina mål utom de experiment som planerats för dess fotopolarimeter, som inte fungerade.

Rymdfarkosten hittade tre nya månar: Prometheus och Pandora, de ”herdar”-månar som håller F-ringen väldefinierad, och Atlas som på samma sätt herdar A-ringen.

Saturns största måne, Titan, visade sig ha en tjock atmosfär som döljer dess yta för kameror och teleskop i synligt ljus. Rymdfarkostens instrument visade att den till största delen består av kväve, som jordens atmosfär, men med ett yttryck som är 1,6 gånger högre än vårt.

Rymdfarkosten avbildade också månarna Mimas, Enceladus, Tethys, Dione och Rhea, avslöjade de fina strukturerna i Saturnus komplexa och vackra ringsystem och lade till G-ringen till listan över kända ringar.

På samma sätt som den använde Jupiters gravitation för att nå Saturnus, använde Voyager 1 en gravitationshjälp vid Saturnus för att ändra sin kurs och öka sin hastighet, vilket gav den en bana som förde den ut ur solsystemet.

Interstellära prestationer

I augusti 2012 blev Voyager 1 den första rymdfarkosten som korsade den interstellära rymden.

Om vi definierar vårt solsystem som solen och allt som i första hand kretsar kring solen, kommer Voyager 1 dock att stanna inom solsystemets gränser tills den kommer ut ur Oortmolnet om ytterligare 14 000 till 28 000 år.