فضاپیما وویجر 1 دورترین شیء ساخته دست بشر از زمین است که در سال 1977 پرتاب شد و در سال 2012 از مرز هلیوسفر عبور کرده و وارد فضای بین ستاره ای شد. این فضاپیما با وجود فاصله بیش از 24 میلیارد کیلومتری، همچنان با ناسا در ارتباط است و داده های ارزشمندی از محیط پلاسمای بین ستاره ای ارسال می کند، هرچند به دلیل کاهش توان ژنراتورهای هسته ای، انتظار می رود تا اواسط دهه 2020 یا اوایل 2030 میلادی به طور کامل خاموش شود.
تاریخچه و ماموریت تور بزرگ
تصور کنید شیئی را به فضا پرتاب کنید که نه تنها دهه ها دوام بیاورد، بلکه از مرزهای منظومه شمسی ما فراتر رفته و به اقیانوس بی کران ستارگان قدم بگذارد. فضاپیما وویجر 1 دقیقاً همین شاهمهندسی بی نظیر است. این کاوشگر که در ابتدا برای مطالعه سیارات بیرونی منظومه شمسی طراحی شده بود، اکنون به عنوان یک پیام رسان میان ستاره ای، در حال طی کردن مسیری است که هیچ موجود دیگری از سیاره زمین هرگز تجربه نکرده است.
وویجر 1 در 5 سپتامبر 1977 از پایگاه نیروی هوایی کیپ کاناورال پرتاب شد. ماموریت اصلی آن بهره گیری از یک همگرایی نادر سیارات بود که به دانشمندان اجازه می داد از مانور کمک گرانشی استفاده کنند. این تکنیک به فضاپیما اجازه می داد تا با استفاده از جاذبه سیارات، سرعت خود را افزایش داده و به سمت اهداف بعدی پرتاب شود. وویجر 1 ابتدا در سال 1979 از کنار سیاره مشتری عبور کرد و تصاویری خیره کننده از لکه قرمز بزرگ و کشف آتشخشان های فعال در قمر آیو را به زمین مخابره کرد. سپس در سال 1980، با عبور از کنار زحل و قمر بزرگ آن یعنی تایتان، مسیر خود را به طور کامل تغییر داد و از صفحه مسطح منظومه شمسی به سمت فضای عمیق پرتاب شد.
عبور از هلیوپاز و ورود به فضای بین ستاره ای
برای درک دستاورد وویجر 1، باید ابتدا مفهوم هلیوسفر را بشناسیم. هلیوسفر حباب عظیمی از ذرات باردار و میدان مغناطیسی است که توسط باد خورشیدی در اطراف منظومه شمسی ایجاد می شود. این حباب مانند یک سپر محافظ در برابر تابش های کیهانی و پلاسمای سرد فضای بین ستاره ای عمل می کند. مرز بیرونی این حباب، هلیوپاز نامیده می شود.
در ماه اوت سال 2012، ابزارهای علمی وویجر 1 تغییرات شدیدی را ثبت کردند. تعداد ذرات باردار خورشیدی به شدت کاهش یافت، در حالی که آشکارسازهای پرتوهای کیهانی Galactic Cosmic Rays افزایش چشمگیری را نشان دادند. این داده ها ثابت کرد که وویجر 1 از هلیوپاز عبور کرده و رسماً وارد فضای بین ستاره ای شده است. این فضاپیما اولین شیء ساخته دست بشر بود که محیط پلاسمای سرد و متراکم میان ستارگان را از نزدیک اندازه گیری می کرد.
وضعیت فعلی وویجر 1 در سال 2025
در حال حاضر، وویجر 1 با سرعتی حدود 61 هزار کیلومتر بر ساعت در حال دور شدن از زمین است. فاصله این فضاپیما از زمین بیش از 163 واحد نجومی (حدود 24.5 میلیارد کیلومتر) است. با این وجود، مهندسان آزمایشگاه پیشران جت ناسا (JPL) همچنان از طریق شبکه فضای عمیق (DSN) با آن در ارتباط هستند.
بزرگ ترین چالش فعلی وویجر 1، تأمین انرژی است. این فضاپیما از سه ژنراتور ترموالکتریک رادیو ایزوتوپ (RTG) استفاده می کند که با استفاده از گرمای ناشی از واپاشی پلوتونیوم 238 الکتریسیته تولید می کنند. از آنجا که نیمه عمر این ایزوتوپ حدود 87.7 سال است، توان خروجی آن سالانه حدود 4 وات کاهش می یابد. برای حفظ عملکرد سیستم های حیاتی، ناسا مجبور شده است تاکنون ده ها ابزار علمی و سیستم گرمایشی غیرضروری را خاموش کند.
در اواخر سال 2023 و اوایل 2024، وویجر 1 با یک مشکل جدی در سیستم تله متری و حافظه کامپیوتر مواجه شد که داده های ارسالی را غیرقابل خواندن می کرد. مهندسان ناسا با نبوغ مهندسی خود و ارسال دستورات پیچیده از طریق آنتن های غول پیکر شبکه فضای عمیق، موفق شدند این مشکل را با تغییر آدرس های حافظه و استفاده از سیستم های پشتیبان برطرف کنند و جریان داده های علمی را دوباره برقرار سازند.
صفحه طلایی وویجر: پیامی برای تمدن های فرازمینی
شاید شاعرانه ترین بخش ماموریت وویجر 1، صفحه طلایی آن باشد. این دیسک مسی با روکش طلا که به دستور کارل ساگان طراحی شده، حاوی پیامی از سوی بشریت برای هر تمدن فرازمینی احتمالی است. این صفحه شامل 115 تصویر آنالوگ، صداهای طبیعی زمین مانند رعد و برق و پرندگان، پیام های صوتی به 55 زبان مختلف و 90 دقیقه موسیقی از آثار بتهوون، باخ و چاک بری است. همچنین نقشه ای از موقعیت منظومه شمسی بر اساس pulsar های کهکشان روی جلد صفحه حک شده است تا یافتن مبدأ آن برای یابندگان احتمالی آسان تر باشد.
مقایسه وویجر 1 و وویجر 2
اگرچه وویجر 1 زودتر به فضای بین ستاره ای رسید، اما وویجر 2 نیز مسیر متفاوت و بسیار ارزشمندی را طی کرده است. در جدول زیر مقایسه ای از وضعیت این دو کاوشگر افسانه ای ارائه شده است:
| ویژگی | وویجر 1 | وویجر 2 |
|---|---|---|
| تاریخ پرتاب | 5 سپتامبر 1977 | 20 اوت 1977 |
| سیارات ملاقات شده | مشتری، زحل | مشتری، زحل، اورانوس، نپتون |
| ورود به فضای بین ستاره ای | سال 2012 | سال 2018 |
| جهت حرکت فعلی | به سمت صورت فلکی مارافسا | به سمت صورت فلکی طاووس |
آینده وویجر 1: خاموشی تدریجی و سفر ابدی
پایان ماموریت وویجر 1 یک رویداد ناگهانی نخواهد بود، بلکه یک خاموشی تدریجی و غم انگیز است. با کاهش توان RTG ها، ناسا مجبور است هر سال ابزارهای بیشتری را خاموش کند. پیش بینی می شود تا حدود سال 2025 تا 2030 میلادی، توان تولیدی به حدی برسد که دیگر حتی یکی از ابزارهای علمی نتواند همزمان با سیستم های مخابراتی روشن بماند. در این نقطه، وویجر 1 به یک کشتی ارواح بی صدا تبدیل می شود که در تاریکی مطلق فضا شناور است.
اما داستان فضاپیما با خاموش شدن سیستم هایش تمام نمی شود. بدون هیچ گونه نیروی پیشرانی، وویجر 1 برای میلیاردها سال به حرکت خود در کهکشان راه شیری ادامه خواهد داد. محاسبات نشان می دهد که حدود 40 هزار سال طول می کشد تا این فضاپیما از فاصله نسبتاً نزدیکی به یک ستاره در صورت فلیکی مارافسا عبور کند. صفحه طلایی آن تا ابدیت به عنوان گواهی بر وجود بشریت و کنجکاوی بی پایان ما در کهکشان پرسه خواهد زد.
سوالات متداول
آیا وویجر 1 هنوز فعال است و داده ارسال می کند؟
بله، با وجود فاصله بسیار زیاد و کاهش توان الکتریکی، وویجر 1 همچنان فعال است و از طریق آنتن های شبکه فضای عمیق ناسا، داده های مربوط به محیط پلاسمای بین ستاره ای و میدان مغناطیسی را به زمین مخابره می کند.
چرا وویجر 1 به زمین برنمی گردد؟
وویجر 1 به سرعت گریز از منظومه شمسی دست یافته است و جاذبه خورشید دیگر توانایی کشیدن آن به سمت داخل را ندارد. این فضاپیما برای همیشه در فضای بین ستاره ای رها شده و هرگز به زمین باز نخواهد گشت.
پیام وویجر 1 برای بیگانگان فضایی چیست؟
این فضاپیما حامل صفحه طلایی است که شامل صداهای زمین، موسیقی، تصاویر و پیام های صلح آمیز به زبان های مختلف انسانی است تا در صورت برخورد با یک تمدن فرازمینی، هویت و فرهنگ بشریت را معرفی کند.
سرعت وویجر 1 چقدر است؟
وویجر 1 با سرعتی حدود 61 هزار کیلومتر بر ساعت در حال حرکت است. این سرعت باعث می شود تا این فضاپیما سالانه حدود یک واحد نجومی (فاصله زمین تا خورشید) از ما دورتر شود.
وویجر 1 تنها یک تکه فلز و سیم نیست؛ بلکه نمادی از جسارت، نبوغ و میل بی پایان انسان به کشف ناشناخته ها است. هر باری که به آسمان شب نگاه می کنید، به یاد داشته باشید که یکی از ساخته های ما در آن دورترین نقطه تاریکی، همچنان در حال ارسال پیام به خانه است.