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Prime

• Voyager 1 è stato il primo veicolo spaziale ad attraversare l’eliosfera, il confine dove le influenze esterne al nostro sistema solare sono più forti di quelle provenienti dal nostro Sole.
• Voyager 1 è il primo oggetto creato dall’uomo ad avventurarsi nello spazio interstellare.
• Voyager 1 ha scoperto un sottile anello intorno a Giove e due nuove lune gioviane: Tebe e Metis.
• A Saturno, Voyager 1 trovò cinque nuove lune e un nuovo anello chiamato G-ring.

Date chiave

5 settembre 1977: Lancio

5 marzo 1979: Flyby di Giove

12 novembre 1980: Flyby di Saturno

17 febbraio 1998: Diventa l’oggetto più distante creato dall’uomo dopo aver superato il Pioneer 10 della NASA

1 gennaio 1990: Voyager Interstellar Mission (VIM) inizia ufficialmente

16 agosto 2006: Raggiunte 100 unità astronomiche

1 agosto 2012: Voyager 1 entra nello spazio interstellare

Un modello 3D della sonda gemella Voyager della NASA. Credito: NASA Visualization Technology Applications and Development (VTAD)’ Opzioni di download

In profondità: Voyager 1

La Voyager 1 della NASA è stata lanciata dopo la Voyager 2, ma a causa di un percorso più veloce, è uscita dalla fascia degli asteroidi prima della sua gemella, avendo superato la Voyager 2 il 15 dicembre 1977.

Ha iniziato la sua missione di imaging gioviano nell’aprile 1978 quando era a circa 165 milioni di miglia (265 milioni di chilometri) dal pianeta. Le immagini inviate nel gennaio 1979 indicavano che l’atmosfera di Giove era più turbolenta che durante i flyby di Pioneer nel 1973-1974.

A partire dal 30 gennaio 1979, Voyager 1 ha scattato una foto ogni 96 secondi per un periodo di 100 ore per generare un filmato time-lapse a colori per rappresentare 10 rotazioni di Giove.

Il 10 febbraio 1979, la sonda ha attraversato il sistema lunare gioviano e all’inizio di marzo, ha scoperto un sottile anello che circonda Giove (meno di 19 miglia o 30 chilometri di spessore).

L’incontro più ravvicinato della Voyager 1 con Giove fu alle 12:05 UT del 5 marzo 1979, ad una distanza di circa 174.000 miglia (280.000 chilometri), dopo di che ha incontrato diverse lune di Giove, tra cui Amalthea (ad una distanza di 261.100 miglia o 420.200 chilometri), Io (13.050 miglia o 21.000 chilometri), Europa (45,830 miglia o 733.760 chilometri), Ganimede (71.280 miglia o 114.710 chilometri), e Callisto (78.540 miglia o 126.400 chilometri), in questo ordine, restituendo foto spettacolari dei loro terreni e aprendo mondi completamente nuovi per gli scienziati planetari.

Tra le scoperte più interessanti c’è stata quella di Io, dove le immagini hanno mostrato un bizzarro mondo giallo, arancione e marrone con almeno otto vulcani attivi che vomitano materiale nello spazio, rendendolo uno dei corpi planetari più (se non il più) geologicamente attivi del sistema solare. La presenza di vulcani attivi ha suggerito che lo zolfo e l’ossigeno nello spazio gioviano possono essere il risultato dei pennacchi vulcanici di Io che sono ricchi di anidride solforosa.

La sonda ha anche scoperto due nuove lune, Thebe e Metis.

Dopo l’incontro con Giove, la Voyager 1 ha completato una prima correzione di rotta il 9 aprile 1979, in preparazione del suo incontro con Saturno. Una seconda correzione il 10 ottobre 1979, assicurò che la sonda non avrebbe colpito la luna di Saturno, Titano.

Il suo flyby del sistema di Saturno nel novembre 1979 fu spettacolare come il suo incontro precedente.

Voyager 1 trovò cinque nuove lune, un sistema di anelli composto da migliaia di bande, nubi transitorie a forma di cuneo di particelle minuscole nell’anello B che gli scienziati chiamarono “raggi”, un nuovo anello (l’anello G), e satelliti “pastori” su entrambi i lati dell’anello F – satelliti che mantengono gli anelli ben definiti.

Durante il suo flyby, la sonda ha fotografato le lune di Saturno Titano, Mimas, Encelado, Teti, Dione e Rea. Sulla base dei dati in arrivo, tutte le lune sembravano essere composte in gran parte di ghiaccio d’acqua.

Forse l’obiettivo più interessante era Titano, che la Voyager 1 passò alle 05:41 UT del 12 novembre 1979, ad una distanza di circa 2.500 miglia (4.000 chilometri).

Le immagini mostravano una spessa atmosfera che nascondeva completamente la superficie. La sonda ha scoperto che l’atmosfera della luna era composta per il 90% di azoto. La pressione e la temperatura in superficie era di 1,6 atmosfere e meno 292 gradi Fahrenheit (meno 180 gradi Celsius), rispettivamente.

I dati atmosferici hanno suggerito che Titano potrebbe essere il primo corpo del sistema solare, a parte la Terra, dove potrebbe esistere del liquido sulla superficie. Inoltre, la presenza di azoto, metano e idrocarburi più complessi indicava che su Titano potrebbero essere possibili reazioni chimiche prebiotiche.

Il massimo avvicinamento della Voyager 1 a Saturno fu alle 23:46 UT del 12 novembre 1980, ad una distanza di circa 78.290 miglia (126.000 chilometri).

Dopo l’incontro con Saturno, la Voyager 1 si è diretta su una traiettoria per uscire dal sistema solare ad una velocità di circa 3,5 AU (325 milioni di miglia o 523 milioni di chilometri) all’anno, 35 gradi fuori dal piano dell’eclittica verso nord e nella direzione generale del moto del Sole rispetto alle stelle vicine.

A causa dei requisiti specifici per il flyby di Titano, la sonda non è stata diretta verso Urano e Nettuno.

Il 14 febbraio 1990, le telecamere della Voyager 1 furono puntate all’indietro e catturarono circa 60 immagini del Sole e dei pianeti — il primo “ritratto” del nostro sistema solare visto dall’esterno. Le immagini sono state scattate quando la sonda era a circa 40 AU dal Sole (3,7 miliardi di miglia o 6 miliardi di chilometri).

Un mosaico di quelle immagini è diventato l’immagine “Pale Blue Dot” resa famosa dal professore della Cornell University e membro del team scientifico Voyager Carl Sagan (1934-1996).

L’immagine è stata anche chiamata “Ritratto di famiglia del sistema solare”, anche se Mercurio e Marte non possono essere visti. Mercurio era troppo vicino al Sole per essere visto, e Marte era sullo stesso lato del Sole della Voyager 1, quindi solo il suo lato scuro era rivolto verso le telecamere.

Queste immagini furono le ultime di 67.000 scattate dalle due sonde Voyager. Le loro fotocamere furono spente per risparmiare energia e memoria per la missione interstellare.

Tutti gli incontri planetari erano finalmente finiti nel 1989 e le missioni di Voyager 1 e 2 furono dichiarate parte della Missione Interstellare Voyager (VIM), che iniziò ufficialmente il 1° gennaio 1990.

L’obiettivo della nuova missione è di estendere l’esplorazione della NASA del sistema solare oltre il quartiere dei pianeti esterni fino ai limiti esterni della sfera di influenza del Sole, e forse oltre.

Gli obiettivi specifici includono la raccolta di dati sulla transizione tra l’eliosfera – la regione dello spazio dominata dal campo magnetico del Sole e dal campo solare – e il mezzo interstellare.

Il 17 febbraio 1998, Voyager 1 è diventato l’oggetto creato dall’uomo più distante esistente quando, a una distanza di 69,4 AU dal Sole, ha superato Pioneer 10.

Il 16 dicembre 2004, gli scienziati della Voyager annunciarono che la Voyager 1 aveva riportato valori elevati per l’intensità del campo magnetico ad una distanza di 94 AU, indicando che aveva raggiunto lo shock di terminazione ed era ora entrata nell’eliostato. La sonda è finalmente uscita dall’eliosfera e ha iniziato a misurare l’ambiente interstellare il 25 agosto 2012, la prima sonda a farlo.

Il 5 settembre 2017, la NASA ha segnato il 40° anniversario del lancio della Voyager 1, che continua a comunicare con il Deep Space Network della NASA e a inviare dati da quattro strumenti ancora funzionanti: il telescopio per i raggi cosmici, l’esperimento sulle particelle cariche a bassa energia, il magnetometro e l’esperimento sulle onde di plasma.

Ogni Voyager porta un messaggio, preparato da un team guidato da Carl Sagan, sotto forma di un disco di rame placcato oro di 30 centimetri di diametro per potenziali extraterrestri che potrebbero trovare la navicella.

Come le placche sui Pionieri 10 e 11, il disco ha dei simboli che mostrano la posizione della Terra rispetto a diverse pulsar.

I dischi contengono anche le istruzioni per riprodurli usando una cartuccia e una puntina, proprio come un lettore di dischi in vinile.

L’audio sul disco include saluti in 55 lingue, 35 suoni della vita sulla Terra (come i canti delle balene, le risate, ecc.), 90 minuti di musica generalmente occidentale tra cui tutto da Mozart e Bach a Chuck Berry e Blind Willie Johnson. Include anche 115 immagini della vita sulla Terra e saluti registrati dall’allora presidente degli Stati Uniti Jimmy Carter (1924- ) e dall’allora segretario generale delle Nazioni Unite Kurt Waldheim (1918-2007).

I due Voyager sono ora a oltre 11 miliardi di miglia (18 miliardi di chilometri) dal Sole e lontani dal suo calore. Per garantire che i robot vintage continuino a restituire i migliori dati scientifici possibili, gli ingegneri della missione nel 2019 hanno iniziato a implementare un nuovo piano per gestirli. Il piano comporta scelte difficili, in particolare sugli strumenti e sui propulsori del veicolo spaziale.

Durante la tappa di Giove del suo viaggio, Voyager 1 ha esplorato il pianeta gigante, la sua magnetosfera e le lune in modo più dettagliato rispetto alla sonda Pioneer che lo ha preceduto. Voyager 1 ha anche usato Giove come trampolino di lancio verso Saturno, utilizzando la tecnica dell’assistenza gravitazionale.

Voyager 1 ha avuto successo su tutti i conti di Giove, con la sola eccezione degli esperimenti con il suo fotopolarimetro, che non ha funzionato.

L’atmosfera di Giove è stata trovata più attiva che durante le visite di Pioneer 10 e 11, provocando un ripensamento dei precedenti modelli atmosferici che non potevano spiegare le nuove caratteristiche.

La sonda ha ripreso le immagini delle lune Amalthea, Io, Europa, Ganimede e Callisto, mostrando per la prima volta i dettagli del loro terreno.

La scoperta più sorprendente della Voyager 1 è stata che Io ha vulcani estremamente attivi, alimentati dal calore generato dallo stiramento e dal rilassamento che la luna subisce ogni 42 ore quando la sua orbita ellittica la avvicina e poi la allontana da Giove. Questa scoperta ha rivoluzionato il concetto degli scienziati sulle lune dei pianeti esterni.

La sonda ha anche scoperto un sottile anello intorno al pianeta (rendendolo il secondo pianeta conosciuto ad avere un anello), e due nuove lune: Thebe e Metis.

Saturn Accomplishments

Voyager 1 fu la seconda sonda a visitare Saturno. Ha esplorato il pianeta e i suoi anelli, le lune e il campo magnetico in modo più dettagliato di quanto fosse possibile per il suo predecessore, Pioneer 11.

Voyager 1 ha raggiunto tutti i suoi obiettivi tranne gli esperimenti previsti per il suo fotopolarimetro, che non ha funzionato.

La sonda ha trovato tre nuove lune: Prometeo e Pandora, le lune “pastore” che mantengono l’anello F ben definito, e Atlante che similmente pascola l’anello A.

Si è scoperto che la luna più grande di Saturno, Titano, ha una spessa atmosfera che nasconde la sua superficie alle telecamere e ai telescopi a luce visibile. Gli strumenti della sonda hanno mostrato che è principalmente azoto, come l’atmosfera terrestre, ma con una pressione superficiale 1,6 volte più alta della nostra.

La sonda ha anche fotografato le lune Mimas, Encelado, Teti, Dione e Rea; ha rivelato le sottili strutture del complesso e bellissimo sistema di anelli di Saturno e ha aggiunto l’anello G alla lista degli anelli conosciuti.

Così come ha usato la gravità di Giove per raggiungere Saturno, Voyager 1 ha usato un aiuto gravitazionale a Saturno per modificare la sua rotta e aumentare la sua velocità, dandogli una traiettoria che lo porterà fuori dal sistema solare.

Risultati interstellari

Nell’agosto 2012, Voyager 1 è diventata la prima sonda ad attraversare lo spazio interstellare.

Tuttavia, se definiamo il nostro sistema solare come il Sole e tutto ciò che orbita principalmente attorno al Sole, la Voyager 1 rimarrà entro i confini del sistema solare fino a quando non emergerà dalla nube di Oort in altri 14.000-28.000 anni.