کاوشگر وویجر1و2

وُویـِجـِر (به انگلیسی: Voyager)‏ نام دو کاوشگر فضایی است که در سال ۱۹۷۷ میلادی توسط ناسا برای مطالعه سیاره‌های منظومه شمسی به فضا پرتاب شد. این دو کاوشگر در اصل برای مطالعه سیارات زحل و مشتری طراحی شده بودند اما بعد از انجام ماموریت به سوی فضای بیرونی منظومه شمسی حرکت کردند. در سال ۲۰۱۰ دانشمندان اعلام کردند که وویجر-۱ در مرز منظومه شمسی قرار گرفته و در آستانه خروج از این منظومه قرار دارد. این دو کاوشگر اکنون دورترین اجرامی هستند که از زمین به فضا پرتاب شده‌اند. وویجر-۱ حدود ۱۷ میلیارد کیلومتر و وویجر ۲ حدود ۱۵ میلیارد کیلومتر با خورشید فاصله دارند. این دو فضاپیما با سوخت هسته‌ای کار می‌کنند، به اندازه یک اتومبیل کوچک هستند و برای ادامه حرکت و فعالیت تا سال ۲۰۲۰ سوخت دارند.

دو کاوشگر وویجر1 و وویجر2پیشگام اکتشاف سیارات دوردست منظومه شمسی و اولین ابزار ساخت بشرهستند که از محدوده منظومه شمسی خارج شده و به فضای ژرف ورای آن سفر کرده‌اند. داده‌های بسیار ارزشمندی که این دو کاوشگر در طول ماموریتهای موفق‌شان در اختیار دانشمندان قرار دادند، باعث گسترش زیاد دانش و اطلاعات بشر از ساختار سیارات بزرگ گازی منظومه خورشیدی شده‌است.

کاوشگر وویجر 1

کاوشگر «وویجر ۱» با وزن ۷۲۲ کیلوگرم در ۵ دسامبر سال ۱۹۷۷ میلادی توسط اژانس فضایی امریکا ناسا برای مطالعه سیاره‌های مشتری، کیوان، اورانوس و نپتون ، و فضای ژرفتر ماموریتی که در سال ۱۹۸۹ کامل شد. این کاوشگر حاوی صفحه‌ای طلایی با اطلاعاتی از تمدن زمینی است.

این کاوشگر در تاریخ ۵ مارس ۱۹۷۹ به نزدیک‌ترین فاصله خود نسبت به سیاره مشتری رسید و پس از بررسی و ارسال داده‌هایی بسیار ارزشمند و بنیادین از این سیاره به زمین، به سوی سیاره زحل پیش رفت و پس از گذر از این سیاره در ۱۲ نوامبر ۱۹۸۰ به ورای منظومه شمسی و فضای بیکران بین ستاره‌ای پیش رفت تا سفر بی پایان خود را ادامه دهد.

۱۳ سپتامبر ۲۰۱۳ (۲۲ شهریور ۱۳۹۲) ناسا رسما خاروج وویجر ۱ از منظومه شمسی را تایید کرد.

کاوشگر وویجر 2

کاوشگر «وویجر ۲» در تاریخ ۲۵ اوت ۱۹۷۷ میلادی برای کاوش و بررسی دقیق‌تر تمامی سیارات گازی منظومه شمسی از جمله مشتری،زحل،اورانوس و نپتون به فضا پرتاب شد. پس از گذر از مشتری و زحل به ترتیب در تاریخ ۹ ژوئیه ۱۹۷۹ و ۲۵ اوت ۱۹۸۱، در روز ۲۴ ژانویه ۱۹۸۶ خود را به اورانوس رساند و پس از عبور از نپتون در ۱۵ اوت سال ۱۹۸۹ همانند وویجر ۱ سفر خود را به سوی ژرفای فضا در پیش گرفت.

منبع انرژِی وویجر ها

کاوشگرهای وویجر از نوعی پیل هسته ای تحت عنوان ترمو الکتریک با بهره گیری از پلوتونیم ۲۳۸ (متمایز از ایزوتوپ پلوتونیم ۲۳۹ مورد استفاده در سلاح های هسته ای) انرژی مورد نیاز خود را تامین می‌کنند. توان تولید شده اولیه برای کاوشگرها در هنگام پرتاب توسط این ژنراتور برابر با ۴۷۰ وات در۳۰ولت برقدی سی بود در ۷ اکتبر ۲۰۱۱ توان تولید شده توسط پیلهای هستهای وویجر۱ و وویجر۲ به ترتیب با کاهش تدریجی طی ۳۴ سال به مقدار ۲۶۷.۹ و ۲۶۹.۲ وات رسید.

خدمات وویجرها به ستاره شناسی

کاوشگرهای «وویجر» به بررسی دقیق سیارات گازی، ماه (قمر)های آنها، میدان مغناطیسی و جاذبه آن، محاسبه دقیق گرانش و همچنین حلقه‌های زحل و اورانوس پرداختند.

از دیگر ویژگی‌های این ماموریت، کشف ۲۴ ماه برای سیارات گازی بود.

علاوه بر این دانشمندان به یاری داده‌های ارسالی این دو کاوشگر، به شواهدی دال بر وجود فعالیت‌های آتشفشانی (شبیه ساختارهای زمینی) در یکی از ماه‌های مشتری به نام ایو»(Io)، و همچنین آب فشان‌های یخی در بزرگترین ماه نپتون یعنی تریتون (Triton) پی‌بردند.

کشف تعداد زیادی از حفره‌های بزرگ که حاصل برخورد بسیار شدید دنباله دارها و شهاب سنگ ها بر روی ماه‌های سیارات است، از دیگر اکتشافات این کاوشگرها بود.

دانشمندان با در نظر گرفتن داده‌های ارسالی توسط وویجرها توانستند جرم و چگالی بیش از ۱۷ ماه (قمر) را محاسبه نمایند و همچنین ساختارهای بنیادی اجزای تشکیل دهنده جوّ رقیق و اسرارآمیز یکی از ماه‌های زحل به نام تیتان را تعیین نمایند. این داده‌ها سه دهه بعد در ماموریت فضایی کاسینی-هویگنس تکمیل شد.

این دو کاوشگر همراه خود ابزارهای بسیار دقیق پژوهشی حمل می‌کردند. از جمله این ابزار آلات می‌توان به ابزاری برای اندازه گیری دقیق میدان الکتریکی (توان یا قدرت، شکل و جهت آن در سیاره)، امواج فرابنفش، امواج مرئی، فروسرخ و امواج رادیویی (در طول موج‌های مختلف) که توسط سیارات و ماه‌ها و حلقه‌هایشان تولید می‌شود اشاره کرد.

از شگفت‌انگیزترین پدیده‌های که در طی این سفر اکتشافی اتفاق افتاد، ایجاد اختلال در ارتباط بین کاوشگرها و زمین در هنگام عبور این دو فضاپیما از پشت سیاره‌ها است، به عبارت دیگر جوّ سیارات و برخی از حلقه‌ها مانع از ارسال امواج رادیویی توسط کاوشگرها به زمین بودند.

صفحه طلایی وویجر

اندیشه قرار دادن پیام‌هایی برای موجودات هوشمند فرازمینی نخستین بار توسط «اریک بورگس» مطرح شد. سپس کارل ساگان، ستاره‌شناس و اخترشیمیدان مشهور امریکایی و از پیشگامان روش‌های برقراری ارتباط با موجودات هوشمند فرازمینی، از این ایده به شدت استقبال کرد.

سرانجام ناسا با این طرح موافقت کرد و سه هفته به وی فرصت داد تا پلاکی را طراحی کند. ساگان با همکاری فرانک دریک پلاک را طراحی کردند؛ البته طراحی هنری این پلاک را همسر کارل سیگان - لیندا سالزمن- انجام داد!

علاوه بر ابزارهای پژوهشی و اندازه‌گیری، هر دو کاوشگر با خود لوحی از جنس طلا حمل می‌کنند. در این صفحات مدور فلزی دیجیتالی، مطالب زیر ثبت شده‌است:

• فرازهایی از تمدن انسان به زبان ریاضی
• تصویری از دو انسان (زن و مرد) با دستان افراشته به نشانه دوستی

• نشانی جایگاه زمین در منظومه شمسی و کهکشان راه‌شیری

خداحافظی با وویجر

فرستنده و گیرنده‌های رادیویی و همچنین سایر ابزارآلات پژوهشی دو کاوشگر «وویجر» تا سال ۲۰۰۰ میلادی به خوبی فعال بود.

اما به مراتب با زیاد شدن فاصله آن‌ها با سیاره زمین، این امواج باید برای رسیدن به زمین مدت زمان بسیاری را طی کنند. به همین دلیل در طی این فاصله دچار افت کیفیت می‌شوند و به صورت پالس‌های بسیار ضعیف در زمین دریافت می‌شوند.

کاوشگر وویجر ۱ هرلحظه ممکن است از منطقه تحت جاذبه خورشید (هلیوپوز) خارج شده و سفر خود را در فضای بین ستاره‌ای ادامه دهد. وویجر ۲ نیز در طی سال‌های آتی همین مسیر را در پیش خواهد گرفت. دانشمندان تخمین می‌زنند که نزدیک‌ترین فاصله مرز خورشیدی (هلیو پوز) تا خورشید (فضای تحت تاثیر خورشید و فضای بین ستاره‌ای) در حدود ۱۵ میلیارد کیلومتر باشد.

دانشمندان امیدوارند پیش از اینکه موتورهای پیشران این دو کاوشگر ارزشمند برای همیشه در فضای بیکران خاموش گردند، وویجرها به جایگاهی خاص رسیده باشند.

زمین

از فاصله ۶٫۵ میلیارد کیلومتری و از دید «وویجر ۱»

تصویری از پوشش طلایی دیسک وویجر

ژنراتور ترموالکتریک رادیوایزوتوپ برای برنامه وویجر

نمایی از کاوشگر فضایی وویجر 1

کشف حلقه های اورانوس توسط وویجر 2

لحظه پرتاب وویجر2

کلیپ گرفته شده توسط وویجر درحال نزدیک شدن به مشتری