Voyager 1

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Voyager 1
Immagine del veicolo
Dati della missione
OperatoreNASA
NSSDC ID1977-084A
SCN10321
DestinazioneGiove,Saturnoespazio interstellare
EsitoLa missione primaria è ormai conclusa ma la sonda è ancora in attività
VettoreTitan IIIE
Lancio5 settembre 1977
Luogo lancioCape Canaveral Air Force Station Space Launch Complex 41
Proprietà del veicolo spaziale
Potenza420W
CostruttoreJet Propulsion Laboratory
StrumentazioneInfrared interferometer spectrometer and radiometer
Sito ufficiale
Programma Voyager
Missione precedenteMissione successiva
Voyager 2
Modifica dati su Wikidata·Manuale

Lasonda spazialeVoyager 1è una delle prime esploratrici delsistema solareesterno, tuttora in attività benché abbia raggiunto l'eliopausa.Il lancio è avvenuto nell'ambito delProgramma VoyagerdellaNASAil 5 settembre1977daCape Canaverala bordo di un razzoTitan IIIE,pochi giorni dopo la sua sonda gemellaVoyager 2,in un'orbita che le avrebbe permesso di raggiungereGioveper prima.

Obiettivo principale della missione era il sorvolo dei due pianeti gigantiGioveeSaturno,e in particolare del satelliteTitano,per studiarne i campi magnetici, gli anelli e fotografarne i rispettivi satelliti. Dopo il sorvolo di Saturno nel 1980 la missione della sonda è stata estesa proseguendo così a raccogliere dati sulle regioni esterne del sistema solare. Nell'agosto del 2012 la Voyager 1 ha oltrepassato l'eliopausadiventando il primo oggetto costruito dall'uomo a uscire nello spazio interstellare.

Al 5 luglio 2024, la sonda sta operando e comunicando dati da 46 anni e 10 mesi e, continuando a viaggiare rispetto alSolealla velocità stimata di 38 026,77 mph (61 198,15 km/h), si trova alla distanza dal Sole di oltre 164au(2,45×1010km),[1]facendone l'oggetto artificiale più lontano dalla Terra. È previsto che continuerà a operare fino al 2025, quando gliRTGsmetteranno di fornire abbastanza energia elettrica.

Profilo della missione

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Parametri orbitali

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Tipo di orbita Centro Inizio/fine Periastro Afastro Periodo Inclinazione Eccentricità
Viaggio interplanetario Sole dall'8 settembre1977,09.08.17UTC
al 5 marzo1979,12.05.26UTC 		1 AU 5,2 AU - 1,032182° 0,797783
SorvolodiGiove Giove 5 marzo1979,12.05.26UTC 4,89 RG - - 3,979134° 1,318976
Viaggio interplanetario Sole dal 5 marzo1979,12.05.26UTC
al 12 novembre1980,23.46.30UTC 		5,2 AU 9,54 AU - 2,48158° 2,30274
SorvolodiSaturno Saturno 12 novembre1980,12.05.26UTC 3,09 RS - - 65,893904° 2,107561
Viaggio interstellare Sole dal 12 novembre1980,23.46.30UTC 9,54 AU - - 35,76° 3,72472

La missione

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Missione primaria

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Giove e Saturno

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Immagini in sequenza dell'avvicinamento della Voyager I aGiove,da 58 milioni a 31 milioni di chilometri; le immagini sono state prese ogni 10 ore per 28 giorni alla stessa ora locale gioviana, mostrando sempre lamacchia rossaal centro dell'immagine.

La Voyager 1 iniziò a fotografare Giove nel gennaio1979.La sonda passò vicino a Giove il 5 marzo1979,e continuò a fotografare il pianeta fino ad aprile. Poco tempo dopo fu la volta della sonda sorellaVoyager 2.

Le due Voyager fecero numerose scoperte su Giove e i suoisatelliti.La più sorprendente fu la scoperta divulcanidizolfosuIo,che non erano mai stati osservati né dallaTerrané dalPioneer 10o dalPioneer 11.

La sonda proseguì il suo viaggio verso Saturno. Il punto di massimo avvicinamento fu raggiunto il 12 novembre1980,quando passò a una distanza di poco più di120000kmdal pianeta. La sonda fotografò le complesse strutture deglianelli di Saturno,e studiò l'atmosfera di Saturno e diTitano.La sua orbita, progettata per studiare Titano da vicino, la portò fuori dal piano dell'eclittica,impedendole di visitare altri pianeti.

Missione secondaria

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Dopo aver oltrepassato Saturno e le sue lune, la sonda si è progressivamente allontanata dal Sole, dirigendosi verso i confini del Sistema solare.

Termination Shock

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Nel novembre2003è stato annunciato che secondo l'analisi dei dati registrati la Voyager 1 avrebbe passato il "termination shock"(il confine dove le particelle delvento solarevengono rallentate a velocità subsoniche) nel febbraio2004.

Altri scienziati hanno espresso dubbi in proposito (discussi nella rivistaNatureil 6 novembre). Probabilmente serviranno altre analisi, rese difficili anche dal fatto che i rivelatori di vento solare a bordo della Voyager 1 hanno smesso di funzionare nel1990.

Le ultime dichiarazioni indicano che la sonda avrebbe attraversato il termination shock nel dicembre 2004.[2]

Autostrada magnetica

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Dati del dicembre 2012 inviati dalla sonda dimostrano nuove e sensazionali scoperte dei confini del sistema solare. La sonda è entrata in un' "autostrada magnetica" che collega il sistema solare allo spazio interstellare. Questa "autostrada" sembrerebbe essere un mezzo di collegamento fra il campo magnetico del sole e il campo magnetico interstellare. Tutto ciò permette alle particelle cariche all'interno dell'eliosfera di uscire fuori e alle particelle cariche dell'esterno di riversarsi dentro.

Pertanto la Voyager 1 sta analizzando particelle cariche provenienti dall'esterno del sistema solare. Gli esperti ritengono però che i dati sul campo magnetico non facciano pensare che sia già nello spazio interstellare, in quanto la direzione delle linee del campo magnetico dovrebbero mutare, quando invece non lo stanno facendo. La sonda si sarebbe immessa sull'autostrada magnetica il 28 luglio 2012 e da allora questa regione si è allontanata e riavvicinata a essa molte volte. La sonda vi è infine rientrata il 25 agosto 2012.[3]

Eliopausa

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Mentre la sonda sta viaggiando verso lospazio interstellare,i suoi strumenti continuano a studiare l'ambiente del sistema solare. Gli scienziati delJet Propulsion Laboratorydella NASA stanno usando gli strumenti a bordo per cercare il punto esatto dell'eliopausa.

Il 13 dicembre 2010 è stato dichiarato che nel giugno 2010, a una distanza di circa 114unità astronomiche(1,71×1010km) dalSole,la Voyager 1 ha rilevato che la velocità del vento solare è diminuita fino a zero, perciò la sonda potrebbe aver raggiunto l'eliopausa, tuttavia sono in corso ulteriori analisi per averne la certezza.[2]

Il 13 settembre 2013 è stato dichiarato che il 25 agosto 2012, a una distanza di circa 121 UA dal Sole, la Voyager 1 avrebbe superato il confine dell'eliopausa. A indicarlo fu una nuova misurazione della densità del plasma di particelle a bassa energia, che circondano la sonda, che mostrò un rapido incremento compatibile con le previsioni teoriche. Gli strumenti hanno rivelato una brusca diminuzione dei raggi cosmici solari, la cui intensità è scesa verso valori vicini allo zero.[4][5]

Spazio interstellare

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Il 14 giugno2012la NASA ha dichiarato che, per effetto del flusso diparticelle cosmiche,gli strumenti della sonda hanno registrato segnali nuovi completamente diversi da quelli registrati sinora, per tale ragione si ritiene che la Voyager 1 sia vicina all'ingresso nellospazio interstellare.[6]

Successivamente il 3 agosto 2012 la NASA ha dichiarato che due dei tre segnali chiave (che era stato previsto che sarebbero dovuti cambiare nel momento in cui la sonda fosse entrata nello spazio interstellare) sono cambiati rapidamente come non accadeva da 7 anni.[7]

Il 12 settembre 2013 la NASA ha confermato che il 25 agosto 2012 la Voyager 1, a una distanza di circa 121 UA dal Sole, è entrata ufficialmente nello spazio interstellare.[4][5]

Stato attuale

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Posizione della Voyager I l'8 febbraio2012:sono visualizzate le orbite planetarie, ma nessun pianeta sarebbe visibile da quella distanza, mentre il Sole avrebbe una magnitudine di -16,4

La Voyager 1 è ancora funzionante ed è l'oggetto costruito dall'uomo più distante dalla Terra avendo superato la sondaPioneer 10.[8]

Dopo aver raggiunto lo spazio interstellare nel 2013[4][5]e dopo l'attivazione dei propulsori nel 2018 che hanno permesso di estendere la missione, al 5 luglio 2024 si trova ad una distanza dal Sole di 164,014 au (2,45361×1010km).[1]

La sonda si sta allontanando dal sistema solare a una velocità di 16,9995 km/s, pari ad oltre 3,5 UA all'anno.

Dal 14 novembre 2023 la sonda ha smesso di inviare i dati della telemetria inviando invece un pattern di sequenze binarie ripetute ma indecifrabili. Dopo un'analisi durata qualche mese è stato possibile appurare che il problema risiede in un modulo di memoria malfunzionante nel Flight Data Subsystem.[9]Il 23 aprile 2024 gli ingegneri del JPL sono riusciti a riprogrammare l'FDS per escludere il banco di memoria corrotto e la sonda è tornata ad inviare alla Terra la telemetria corretta.[10]

Futuro

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La Voyager 1 è alimentata da una batteriaRTGche le permetterà di funzionare, seppure in modo limitato, fino al2025[11]quando avrà raggiunto oltre 25 miliardi di chilometri di distanza dalla Terra.

In base alle previsioni, la Voyager 1 potrebbe raggiungere e analizzare l'ipotetico muro d'idrogeno[12](situato tra l'eliopausa e ilbow shock), però sarà impossibile che la sonda sia ancora funzionante quando raggiungerà il bow shock situato a circa 230 UA[13]dal Sole; nell'ipotesi che viaggi all'attuale velocità, si può stimare il raggiungimento di tale zona nel 2042, ma in realtà occorrerà più tempo a causa del progressivo leggero rallentamento della sonda.

Fra 30 000 anni circa, la Voyager 1 uscirà completamente dallaNube di Oorted entrerà nel campo di attrazione gravitazionale di un'altra stella.

La sonda si sta dirigendo in direzione dellacostellazione dell'Ofiucoe tra circa 38 000 anni passerà a una distanza di circa 1,7anni lucedallastellaGliese 445situata nellacostellazione della Giraffa.[14]

Componenti della sonda

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L'antenna parabolica di 3.7 metri di diametro.

Voyager 1 è stato costruito dalJet Propulsion Laboratory[15][16].Ha 16 propulsori aidrazina,stabilizzatori a tre assigiroscopicie strumenti di riferimento per mantenere la radio della sonda puntata verso la Terra. L’insieme di questi strumenti fa parte del “Attitude and Articulation Control Subsystem (AACS)”, insieme a unità ridondanti di molti strumenti e 8 propulsori di backup.

Sistema di comunicazione

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Il sistema di comunicazione radio di Voyager 1 è stato progettato per essere usato oltre il limite delsistema solare.Il sistema di comunicazione include un'antenna parabolica di3,7mdi diametro e 23 W[17]di potenza per mandare e ricevere onde radio attraverso le tre “Deep space network”sulla Terra.[18]Quando Voyager 1 non ha la possibilità di comunicare direttamente con la Terra, il suo nastro digitale può registrare circa64kBdi dati, per trasmetterli in un secondo momento.[19]Attualmente, i segnali che partono dalla sonda impiegano 21 ore per raggiungere la Terra.[20]

Unità RTG

Potenza

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Voyager 1 ha tregeneratori termoelettrici a radioisotopi(RTGs). Ogni MHW-RTG contiene 24 sfere di ossido diplutonio-238.[21]Gli RTGs generavano, al momento del lancio, circa 470 W di potenza elettrica. La rimanente potenza è dissipata come calore residuo.[22]Nonostante il decadimento del plutonio, gli RTGs della navicella continueranno a renderla operativa fino al 2025.[23]

Computer

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Il “computer command Subsystem” (CCS), dotato di 69 KB diRAM,[17]controlla le macchine fotografiche. Il CCS contiene inoltre programmi per la decodifica dei comandi, correzione delle routine e rilevamento degli errori, routine di puntamento dell’antenna. Questo computer è una versione migliorata di quello che fu usato nelViking Orbiters.[24]L' “Attitude and Articulation Control Subsystem” (AACS) controlla l’orientamento della navicella. Mantiene l’antenna puntata verso la terra, controlla i cambiamenti di assetto e punta le piattaforme di scan.[25]

Voyager Golden Record

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La custodia delVoyager Golden Record
Lo stesso argomento in dettaglio:Voyager Golden Record.

IlVoyager Golden Recordè un disco registrato placcato in oro contenente immagini e suoni della Terra, che la sonda, così come il Voyager 2, porta con sé. I contenuti della registrazione furono selezionati da un comitato presieduto daCarl Sagan.[26]Le istruzioni per accedere alle registrazioni sono incise sulla custodia del disco, nel caso "qualcuno lo trovasse".

Foto dai confini del sistema solare

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Nel1990,la sonda ha scattato diverse fotografie ai pianeti del sistema solare quando si trovava ad oltre 6 miliardi di chilometri dalla Terra. La più celebre è laPale Blue Dot(puntino celeste) che mostra la Terra della dimensione di meno di un pixel. Un collage delle altre foto forma un'altra nota foto,ritratto di famiglia.

Note

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  1. ^ab(EN)Voyager status,suvoyager.jpl.nasa.gov.URL consultato il 5 luglio 2024.
  2. ^abNASA Probe Sees Solar Wind Decline,sujpl.nasa.gov.URL consultato il 31 dicembre 2010(archiviato dall'url originaleil 7 febbraio 2012).
  3. ^Francesca Diodati,Spazio, ultima frontiera: l’avventura del Voyager 1 continua,suAstronomia.com,8 dicembre 2012.URL consultato il 24 aprile 2024.
  4. ^abcNASA Spacecraft Embarks on Historic Journey Into Interstellar Space,sujpl.nasa.gov.URL consultato il 14 settembre 2013.
  5. ^abcHow Do We Know When Voyager Reaches Interstellar Space?,sujpl.nasa.gov.URL consultato il 14 settembre 2013.
  6. ^Data From NASA's Voyager 1 Point to Interstellar Future,sujpl.nasa.gov.URL consultato l'8 luglio 2012(archiviato dall'url originaleil 17 marzo 2021).
  7. ^Signs Changing Fast for Voyager at Solar System Edge,suvoyager.jpl.nasa.gov,www.jpl.nasa.gov.URL consultato il 22 agosto 2012.
  8. ^Spacecraft escaping the Solar System,suheavens-above.com,Heavens-Above.URL consultato il 15 novembre 2010.
  9. ^(EN) Stephen Clark,Humanity’s most distant space probe jeopardized by computer glitch,suArs Technica,6 febbraio 2024.URL consultato il 24 aprile 2024.
  10. ^(EN) Stephen Clark,Recoding Voyager 1—NASA’s interstellar explorer is finally making sense again,suArs Technica,23 aprile 2024.URL consultato il 24 aprile 2024.
  11. ^Spacecraftlife Lifetime,suvoyager.jpl.nasa.gov.URL consultato il 18 luglio 2010(archiviato dall'url originaleil 27 ottobre 2007).
  12. ^The heliospheric hydrogen wall and astrospheres,suadsabs.harvard.edu.URL consultato il 13 agosto 2010.
  13. ^Astronomy Picture of the Day,suantwrp.gsfc.nasa.gov.URL consultato il 10 febbraio 2010.
  14. ^FAQ,suvoyager.jpl.nasa.gov.URL consultato il 25 agosto 2013(archiviato dall'url originaleil 21 luglio 2011).
  15. ^By Elizabeth Landau CNN,NASA confirms Voyager 1 probe has left the solar system - CNN.com,suCNN.URL consultato il 9 marzo 2017.
  16. ^https://tools.wmflabs.org/makeref/,sutools.wmflabs.org.URL consultato il 9 marzo 2017.
  17. ^abTim Folger,In viaggio verso le stelle,inLe Scienze,n. 649, p. 31.
  18. ^JPL.NASA.GOV,Voyager - The Interstellar Mission,suvoyager.jpl.nasa.gov.URL consultato il 9 marzo 2017.
  19. ^"NASA News Press Kit 77–136",suforum.nasaspaceflight.com.
  20. ^JPL.NASA.GOV,Where are the Voyagers - NASA Voyager,suvoyager.jpl.nasa.gov.URL consultato il 9 marzo 2017.
  21. ^"U.S. space missions using radioisotope power systems" ((PDF), suwww2.ans.org.URL consultato il 9 marzo 2017(archiviato dall'url originaleil 16 ottobre 2018).
  22. ^Voyager - Spacecraft Lifetime,suvoyager.jpl.nasa.gov.URL consultato il 9 marzo 2017(archiviato dall'url originaleil 27 ottobre 2007).
  23. ^JPL.NASA.GOV,Voyager - The Interstellar Mission,suvoyager.jpl.nasa.gov.URL consultato il 9 marzo 2017.
  24. ^Ch6-2,suhistory.nasa.gov.URL consultato il 9 marzo 2017.
  25. ^Typical Onboard Subsystems--2,suau.af.mil.URL consultato il 9 marzo 2017(archiviato dall'url originaleil 16 ottobre 2015).
  26. ^(EN)BYE-BYE: 1970's Space Probe Bids Farewell To Solar System,suHuffPost,15 giugno 2012.URL consultato il 24 aprile 2024.

Voci correlate

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Altri progetti

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Collegamenti esterni

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