Hoje marca 38 anos desde o lançamento da Voyager 1

Durante o estudo Voyager, muitos eventos aconteceram com eles, mas agora eu gostaria de falar sobre os fatos mais interessantes relacionados aos dispositivos:

A distância atual para Voyager-1 e Voyager-2 é de 19,8 e 16,2 bilhões de km, respectivamente, o que significa que receber uma resposta dos dispositivos requer 36 horas 43 minutos e 30 horas 4 minutos, apenas o caminho do sinal para lá e para trás, sem levar em consideração o tempo de processamento do sinal pelos próprios dispositivos. Para comparação: para “pingar” um aparelho na Lua, são necessários 2,5 segundos (sem levar em conta a reação do aparelho), para Marte - de 6 minutos a 44,5 minutos (dependendo da posição relativa dos planetas).

Todos os veículos de pesquisa que se dirigiam para fora do Sistema Solar (com exceção dos Novos Horizontes): Voyagers, Pioneiros 10 e 11, quando voavam para longe da Terra tinham uma velocidade menor que o terceiro cósmico (necessário para deixar o Sistema Solar), a razão pela qual eles ganharam velocidade necessária - o uso de manobras gravitacionais nos planetas de gigantes. No entanto, mesmo o aparato da New Horizons usou a manobra gravitacional de Júpiter para estudar de perto o planeta e economizar tempo em chegar a Plutão.

Todos os veículos de pesquisa que estão atualmente saindo do sistema solar pertencem à agência espacial da NASA.

As velocidades atuais dos veículos são mais de 17 km / s para a Voyager-1 e 15 km / s para a Voyager-2 (suas velocidades estão caindo gradualmente devido à atração do Sol), enquanto a terceira velocidade espacial é de aproximadamente 16,65 km / s para a Terra. O motivo pelo qual o Voyager 2 e o Voyager 1 deixam o sistema solar é porque a terceira velocidade cósmica muda dependendo da sua localização - e fica menor com a distância do Sol.

A necessidade de definir velocidade colossal para motores de foguetes químicos significava a necessidade de usar um porta-foguetes de classe pesada, mas mesmo assim o peso do dispositivo era muito limitado - com um peso de lançamento de 632,97 toneladas, o peso dos dispositivos (carga útil) era de apenas 721,9 kg, o que é apenas 0,00114 da massa inicial do foguete.

Pelas mesmas razões, foi utilizado o foguete Titan 3E com um 4º estágio adicional. O design tinha a seguinte aparência: o primeiro estágio está localizado transversalmente (os motores do primeiro e do segundo estágios são ligados simultaneamente no início), os próximos são longitudinais (a ativação ocorre depois que o combustível do estágio anterior está esgotado). Como combustível do primeiro e do segundo estágio, usamos tetróxido de nitrogênio e aerossina - uma mistura de UDMH e hidrazina, no terceiro estágio (bloco impulsionador Centaurus) - hidrogênio e oxigênio líquido e no quarto (Star-37E) - combustível sólido.

O Voyager-2 foi lançado em 20 de agosto (16 dias antes do Voyager-1), a razão para esse nome dos veículos é que o Voyager-1 deveria ultrapassar um companheiro entre a órbita de Marte e o cinturão de asteróides, antes de atingir os objetivos da missão.

Cada um dos dispositivos possui 3 RTGs a bordo - geradores termoelétricos por radioisótopos; sua potência no momento do lançamento é de 470 watts de energia elétrica. A energia atual é de cerca de 315 watts, a queda de energia está associada tanto à degradação do termopar quanto ao processo de decaimento nuclear do plutônio-238, que é uma fonte de energia térmica (já que a meia-vida é de 87,7 anos, a energia térmica atual diminuiu para 74,1% do original).

Os dispositivos possuem três tipos de computadores: para controle de instrumentos, vôo e comando. Cada computador - duas peças, para fins de backup. E sua memória total é de apenas 68 Kbytes, enquanto após a dedução da duplicação e dos códigos de correção de erros - apenas 32 Kbytes permanecem. Esses 32 Kbytes incluem programas de correção de trajetória, programas de controle para 11 instrumentos científicos e programas de comunicação baseados nos códigos de Reed-Solomon. Durante o programa, uma das células de memória também foi danificada em um dos dispositivos e teve que ser ignorada programaticamente. A frequência do relógio de todos os computadores é de 250 kHz.

Todos os quatro veículos que deixaram a heliosfera solar no momento - poderiam ser enviados com um lançamento do Falcon Heavy ou com porta-foguetes super-pesados, como Saturn-5, N-1, Energy, enquanto eles seriam apenas metade da carga que esses porta-foguetes poderia lançar em órbita. Ao mesmo tempo, dois Saturn-5s, após o encerramento do programa Apollo, tornaram-se exposições de museus, e dois N-1s acabados foram geralmente removidos diretamente das mesas de lançamento e cortados em metal.

As Placas de Ouro dos Voyagers, que são um disco dourado de cobre com um diâmetro de 30,48 cm, contêm saudações em 55 idiomas, música, vários sons da natureza e 116 desenhos, além de apelos do Presidente dos EUA e Secretário Geral da ONU.

Inicialmente, o programa foi projetado por 5 anos, ou seja, os dispositivos excederam seu "período de garantia" em 7,5 vezes, embora para a NASA isso esteja longe do limite - o rover Opportunity excedeu sua vida útil (90 dias marcianos) em 48 vezes.

Supunha-se que os Voyagers receberiam metade de toda a dose de radiação durante suas missões de muitos anos em alguns dias, enquanto explorariam Júpiter e seus satélites (inicialmente, o programa não incluía estudos do cinturão de Kuiper ou da heliosfera do Sol).

Um fato cômico que não está diretamente relacionado aos Voyagers é o aparelho da New Horizons enviado em 19 de janeiro de 2006 para estudar Plutão, em status planetário. No entanto, já em 24 de agosto, Plutão foi rebaixado ao status de planetas anões; no entanto, nos estados do Novo México e Illinois, posteriormente, o status do planeta foi legalmente atribuído a Plutão.

Os viajantes possuem várias fotografias conhecidas que receberam seus próprios nomes:


Retrato de família - foi tirada pela Voyager-1 depois de deixar o plano da eclíptica do sistema solar, não há vários planetas na foto: Mercúrio está muito perto do Sol para ser poderia ser distinguido dessa distância, Marte e Plutão (naquele momento ainda era um planeta) são muito fracos para serem distinguidos.


Um diagrama mostrando a posição relativa dos planetas durante o "retrato de família".


Ponto azul pálido (ponto azul pálido) - parte do "retrato de família", a foto foi tirada a uma distância de pouco mais de 6 bilhões de quilômetros.


A primeira fotografia conjunta da Terra e da Lua, tirada pela Voyager-1 quando partiu de uma distância de 11,66 milhões de km até a Terra.

Essas fotografias são tão famosas quanto o Mármore Azul (Apollo 17) e o “nascer do sol da Terra”, feito pela Apollo 11.

Linha do tempo da pesquisa da Voyager:

20/08/1977 Lançamento do Voyager-2 com foguete Titan 3E da plataforma de lançamento LC-41 em Cape Canaveral
09/05/1977 Lançamento do Voyager-1 com foguete Titan 3E (a mesma posição inicial foi usada)
10/10/1977 Entrada do Voyager-1 e Voyager- 2 no cinturão de asteróides
19/12/1977 Voyager-1 ultrapassa a Voyager-2
19/06/1977 Problemas com o principal rádio da Voyager-2
05/03/1979 Reaproximação da Voyager-1 com Júpiter
07/07/1979 Reaproximação da Voyager-2 com Júpiter
10/12/1979 Reaproximação da Voyager-1 com Saturno
26/08/1980 .1981 Reaproximação da Voyager 2 com Saturno
11/04/1985 Reaproximação da Voyager 2 com Urano
05/05/1989 Reaproximação da Voyager-2 com Netuno
17/02/1998 A Voyager-1 ultrapassou a Pioneer-10 e se tornou o objeto mais distante já criado por seres humanos
14/02/1990 A Voyager-1 fez um "retrato de família" dos planetas do sistema solar, após o qual os dispositivos foram desligados Câmeras de TV
13/11/1998 Desativando o observatório ultravioleta Voyager 2
02/02/2007 Desativando os detectores de plasma Voyager 1
16/01/2008 Desativando os
magnetômetros Voyager 1 22/02/2008 Desativando os magnetômetros Voyager 2
07/11/2011 Mudando para os mecanismos de direção sobressalentes Voyager 2 para economizar energia
25.08 .2012 Intersecção B Yager 1 heliopause

Gostaria de acrescentar que, em relação à última data, a heliopausa é o limite no qual o vento solar é inibido pela matéria interestelar, e sua velocidade cai para zero, não é fixa, mas se move dependendo do clima solar, enquanto a velocidade com que se move, excede significativamente a velocidade dos Voyagers. Então, após cada aumento na atividade solar, acompanhado por um aumento nas emissões de matéria, os dispositivos estavam novamente dentro da heliosfera do Sol (mas isso não foi anunciado pela imprensa em vista do baixo "sensacionalismo" de tais notícias). E, consequentemente, com uma diminuição da atividade - o aparelho novamente foi além da heliosfera, que foi instantaneamente interpretado como "a Voyager 1 foi além dos limites do sistema solar".

Links:
Site do Programa NASA Voyager
Gravações de sinais de áudio postadas no programa Voyager “golden records
” na Wikipedia

Source: https://habr.com/ru/post/pt383811/