VOYAGER 2 Najuspješnija misija u povijesti istraživanja svemira donosi prve spoznaje o međuzvjezdanom prostoru

U dubini svemirskog prostranstva, toliko daleko od Zemlje da je čak i svjetlosti potrebno više od 16 i pol sati da stigne do njega, drugi najslavniji svemirski putnik napustio je topli zagrljaj Sunčeva vjetra i otisnuo se u nepoznato, u gotovo potpuno neistražen prostor koji vlada između zvijezda.

Riječ je o sondi Voyager 2 čiji je “mlađi brat” Voyager 1 istu granicu - takozvanu heliopauzu - prešao još 2012. godine. Radi se o toliko nevjerojatnom postignuću ljudske vrste - i zasad neponovljivom - da bi bilo potpuno pogrešno ignorirati ovu najnoviju vijest samo zato što Voyager 2 “nije prvi”.

Zašto nam trebaju dvije sonde izvan Sunčeva sustava?

Tek s dva seta podataka možemo biti sigurni što je zajedničko prostoru izvan utjecaja Sunčeva vjetra - rijetke plazme koju Sunce neprekidno emitira u svim smjerovima. Pritisak te plazme, električki nabijenih čestica, bori se s pritiskom plazme i kozmičkih zraka svih drugih zvijezda, i nakon jedne točke - heliopauze - gubi tu bitku.

U međuzvjezdanom prostoru, gdje se sada nalaze obje sonde Voyager, čestice s drugih zvijezda brojnije su nego čestice koje dopiru sa Sunca. Letjelice Voyager izašle su iz Sunčeva sustava daleko udaljene jedna od druge, pod različitim kutovima, pa nam zajedno mogu dati “stereo” sliku međuzvjezdanog prostora, odnosno jasno mogu pokazati postoje li i kakve su razlike s dvije različite strane Sunčeva sustava. No, Voyager 2 ima i jednu ozbiljnu prednost pred svojim “mlađim bratom”.

Što će nam Voyager 2 otkriti, a što Voyager 1 već nije?

Za razliku od svojeg prethodnika u međuzvjezdanom svemiru, Voyager 2 još uvijek ima ispravan PLS senzor (Plasma Science Experiment - eksperiment znanosti o plazmi). PLS, koji mjeri brzinu, gustoću, temperaturu, pritisak i fluktuacije Sunčeva vjetra, pokvario se na Voyageru 1 prije gotovo 30 godina, mnogo prije nego što je napustio Sunčev sustav.

Znanstvenici su zaključili da je Voyager 1 prešao granicu uz pomoć tri druga instrumenta, od kojih niti jedan ne može s dovoljno preciznosti i dovoljno detaljno motriti ni Sunčev, ni međuzvjezdani vjetar.

Jesu li stvarno prešli granicu Sunčeva sustava?

Granice su pojam koji definiraju ljudi, a svemir najčešće poznaje samo polagane prijelaze. Prva granica Sunčeva sustava mogao bi biti Neptun, posljednji planet koji ispunjava kriterije planeta, no svemir iza te granice većinom je isti kao i prije nje.

Druga je granica heliopauza nakon koje se fizička svojstva svemira značajno mijenjaju i pretpostavljamo da su identična ili vrlo slična onima u dubokom svemiru - to je granica koju su Voyageri prešli.

Posljednja bi granica bio hipotetski Oortov oblak, izvorište kometa dugih perioda, koji bi Voyageri, prema nekim procjenama, trebali proći unutar sljedećih 30.000 godina. To nije čvrsta granica koja ovisi o fizikalnim vrijednostima ili svojstvima svemira, nego posljedica slučajnosti - pitanja koji je najdalji objekt koji je zarobilo Sunce - zbog čega heliopauza ostaje najsmislenija granica.

Zašto je ovo postignuće nevjerojatno i neponovljivo?

Sonde Voyager “sklepane” su u rekordnom roku, prilagođene od nacrta letjelica Mariner, kako bi u posljednji čas iskoristili priliku koja se pojavljuje samo svakih 175 godina - poravnanje vanjskih planeta Jupitera, Saturna, Urana i Neptuna na način koji omogućava jednoj letjelici da ih obiđe sva četiri. Kongres je odbio financirati punu misiju koja bi obišla sva četiri planeta pa je Jet Propulsion Laboratory - NASA-in institut koji stoji iza nekih od najpoznatijih svemirskih letjelica - dobio zadaću izraditi ih i pripremiti za petogodišnje putovanje do Jupitera i Saturna.

Dvije male sonde, zamišljene da traju pet godina i obiđu dva planeta, aktivne su i korisne nakon više od 40 godina u svemiru, još uvijek redovno šalju podatke, još uvijek zapanjuju znanstvenike, još uvijek inspiriraju nove generacije. Voyageru 1, koji je brži od “starijeg brata”, trebalo je 35 godina da napusti Sunčev sustav, dok je Voyageru 2 trebala 41. Jedina preostala aktivna sonda na putu prema izlasku iz Sunčeva sustava je New Horizons, čije zalihe električne energije, tri puta manje od Voyagerovih, neće potrajati do izlaska. Niti jedna druga misija prema zvijezdama zasad nije ni u planu, što znači da će Voyageri još dugo, dugo biti jedine oči i uši čovječanstva izvan Sunčeva sustava.

Kako je Voyager 1 “mlađi brat”, zar nije bio prvi?

Kažemo “mlađi brat” jer je Voyager 2 lansiran prvi, 20. kolovoza 1977., a Voyager 1 tek 16 dana poslije, 5. rujna. Na zbunjujuće imenovanje sondi NASA se odlučila jer je Voyager 1 poslan bržom putanjom te je svojeg blizanca prestigao još kod asteroidnog pojasa. Prvi je stigao do Jupitera i Saturna gdje je u manevru “gravitacijske praćke” zadobio još veću brzinu te je prvi stigao i do kraja Sunčeva sustava.

Danas se Voyager 1 nalazi 21,5 milijardi kilometara daleko od Sunca, a njegovu signalu potrebno je više od 20 sati da stigne do Zemlje. Voyager 2 je 17,8 milijardi kilometara daleko, a podaci od njega do nas putuju 16 sati i 38 minuta.

Iako je Voyager 1 prvi stigao do dva planeta i granice Sunčeva sustava, Voyager 2 je poseban zato što je Uran i Neptun posjetio - jedini. Niti jedna letjelica prije ni poslije njega nije posjetila ta dva plinovita diva. Gotovo sve što danas znamo o Uranu i Neptunu možemo zahvaliti Voyageru 2 koji je jednom pokraj njih proletio nezamislivom brzinom i pritom poslao more fotografija i znanstvenih podataka.

Što su nam Voyageri otkrili?

Bez pretjerivanja, sonde Voyager mogu se proglasiti najuspješnijom misijom u povijesti istraživanja svemira. Zajedno su obišle četiri planeta - dva prvi put - i desetke mjeseca koji kruže oko plinovitih divova. Otkrili su prve znakove vulkanske aktivnosti izvan Zemlje - na Jupiterovu mjesecu Iji. Otkrili su ocean vjerojatno tekuće vode ispod zamrznute površine mjeseca Europe, otkrili su skriveni prsten od leda oko Jupitera i poslali brojne podatke o Saturnovu prstenu i mjesecu Titanu u čijoj gustoj atmosferi padaju kiše od metana.

Voyager 2 šokirao je astronome otkrićem da je os rotacije Urana gotovo paralelna s ravninom njegove orbite - riječ je o najnagnutijem planetu u Sunčevu sustavu - dok su njegovi magnetni polovi najdalje od geografskih, pod kutom od čak 60 stupnjeva. Otkrio je deset novih mjeseca koji nisu zapaženi sa Zemlje i potpuno drugačiji set prstenova od Jupiterova i Saturnova.

Na Neptunu je Voyager 2 otkrio aurore, veće i impresivnije od onih na Zemlji, dok je na mjesecu Tritonu pronašao aktivne gejzire, polarne kape i oblake u rijetkoj atmosferi. Pokraj posljednjeg planeta u Sunčevu sustavu otkrio je šest novih mjeseca, još jedan set prstenova i još jedno neobično magnetno polje.

Što sljedeće čeka Voyagere?

Znanstvenici i inženjeri koji održavaju vezu s njima nadaju se da će raditi još barem pet do deset godina, no to neće biti moguće sa svim trenutačno aktivnim instrumentima. Kako polagano pada snaga njihova napajanja, oko 4W godišnje, tako će na njima moći raditi sve manje i manje instrumenata.

Glavni istraživač sondi Voyager, Ed Stone, jedan je od rijetkih znanstvenika koji su radili na njima otprije lansiranja, a prilikom proslave 40. “rođendana” dviju sondi izjavio je kako je ono najuzbudljivije u njihovu putovanju to što nam još uvijek otkrivaju nove stvari jer idu tamo gdje ništa prije nije bilo.

“Ono najuzbudljivije što ćemo otkriti u sljedećih nekoliko godina bit će nešto što nitko nije očekivao”, rekao je Stone.

Svi podaci koje Voyageri sada šalju na Zemlju prvi su podaci koji pristižu iz međuzvjezdanog svemira i do daljnjeg će biti i zadnji.

Jednom kada sonde ostanu bez energije i njihova se računala i radioodašiljači ugase, njihova će “zlatna ploča”, set fotografija, glazbe, poruka i informacija o ljudima i Zemlji služiti kao trajni spomenik ljudskom rodu.