به سوي بي نهايت

نگاهي دوباره به دورترين جهان گشايان تاريخ بشر، دوقلوهاي وويجر
 

فضاپيماي كهنسال ناسا پس از 32 سال، اكنون در فاصله 17ميليارد كيلومتري خورشيد است؛ دورترين فاصله اي كه يك ساخته دست بشر تا به امروز پيموده و به زودي در كمتر از چهار يا پنج سال با خارج شدن كامل از جاذبه خورشيد، منظومه ما را به سوي ستاره اي ديگر براي هميشه ترك خواهد كرد.
كاوشگرهاي وويجر در اواسط دهه 1970 به فاصله تنها 20 سال از شروع عصر فضا، به عنوان بخشي از برنامه مارينر، تحت عنوان مارينر 11 و 12 و سپس با تفكيك برنامه مارينر، ابتدا با عنوان برنامه مارينر مشتري/كيوان و نهايتا وويجر (نامي كه تنها شش ماه پيش از آغاز عمليات به آنها داده شد)در كمتر از پنج سال تكميل شدند.هدف از تكميل اين دو كاوشگر در حقيقت بررسي غول هاي گازي آن سوي كمربند سيارك ها يا به بيان ساده تر، سيارات خارجي منظومه شمسي بود و صد البته، ماموريت نهايي شان سفري بي بازگشت به فضاي ژرف آن سوي منظومه شمسي را نيز در خود جاي مي داد.

پيش به سوي بي نهايت
 

هر دو كاوشگر سفرشان را با پرتاب به سوي مشتري و كيوان در سال 1977 آغاز كردند.ابتدا وويجر 2 در 20 آگوست 1977(25 تير 1355)پرتاب شد و 16 روز بعد هم وويجر 1 در حالي كه مسيري سريع تر از خواهر كوچك ترش در پيش داشت زمين را به قصد سفر بي بازگشتش ترك كرد.وويجر 2 عازم ماموريت مشكل تر و پيچيده تري به قصد ملاقات با تمامي سيارات خارجي منظومه بود.اين فضاپيما تنها تا كيوان و مشتري با وويجر 1 همراه بود و سپس مي بايست به تنهايي رهسپار اورانوس و نپتون مي شد و تمام اين سفر طول و دراز را هم مديون منظم شدن سيارات خارجي در وضعيتي بود كه هر 175 سال يك بار اتفاق مي افتاد.اين يعني اگر عمري باقي بود 144 سال ديگر در حدود سال 2155 مجدداً شاهد اين نظم خواهيم بود.اين ترتيب قرارگيري سيارات موجب مي شد تا با كمك گرفتن از گرانش هر سياره كاوشگر به سوي ميدان گرانش سياره بعدي پرتاب شود؛تكنيكي كه اصطلاحا به آن كمك گرانشي يا اسنوكر بين سياره اي(اثر قلاب سنگي)مي گويند.بنابراين كاوشگرها نياز به سوخت چنداني نداشتند و در عوض مي توانستند تجهيزات علمي بيشتري حمل كنند و سريع تر هم بروند.
وويجر1 به خاطر مسير سريع ترش با وجودي كه ديرتر پرتاب شده بود چهارماه زودتر از وويجر 2 مصادف با مارس 1979(اسفند 1357)به مشتري رسيد و از يك سال و نيم بعدش هم در دسامبر (مهر)1980 به دنبال ملاقات با كيوان راهي مسير خود به سوي وراي منظومه شمسي شد تا در نهايت در فوريه (بهمن)1990 وويجر 1 پس از ارسال آخرين تصويرش با سبقت از كاوشگر كندتر پايونير 10 (كه چند سال قبل تر هواشده بود)به دورترين ساخته دست بشر تبديل شد و اين ركورد را تا آينده دور نيز خواهد داشت.يعني تا زماني كه پيشراني سريع تر از آنچه تا امروز مي شناسيم ساخته شود.وويجر1 و پايونير 10 با توجه به مسير كاملا خلاف جهت يكديگر، دورترين ساخته هاي دست بشر از يكديگر هم هستند.

اسنوكر بين سيارات
 

اين عمل در حقيقت داشتني است از قانون بقاي انرژي يا به بياني بهتر قانون اول ترموديناميك كه مي گويد هميشه مقدار مشخصي انرژي هر جسمي را احاطه كرده و بر اين اساس هرگاه جسمي انرژي بگيرد در جايي از جهان هم انرژي را از دست خواهد داد و در عين حال انرژي در منظومه شمسي همواره بايد ثابت باشد.وويجر2 انرژي اش را از ميدان گرانش مشتري گرفت و به همين ترتيب تا نپتون پيش رفت.در نتيجه بر اساس قانون اول ترموديناميك مي شود نتيجه گرفت كه مشتري هم در مقابل اين هديه ناچيز، هر 10 تريليون (10^12)سال در حدود 30 سانتي متر كندتر به دور خورشيد خواهد چرخيد؛ البته اگر تا آن زمان اساسا در منظومه شمسي چيزي تغيير نكرده باشد.

لوح زرين
 

هريك از كاووشگر هاي وويجر با خودشان لوح زرين 12 اينچي حمل مي كنند كه يكسويش صفحه گرامافوني حاوي سلامي به 52 زبان دنيا علاوه دو زبان منقرض شده كه خدا مي داند به چه درد مي خورند و همچنين 90 دقيقه موسيقي از سمفوني هاي معروف موتزارت، بتهوون و باخ تا موسيقي سنتي مكزيك، سنگال، آذربايجان و صداهاي طبيعي زمين مانند صداي پرندگان رويش ضبط شده است.در عين حال روي ديگر اين ديسك ها حاوي ز115 تصوير ضبط شده به صورت ديجيتالي از زمين به همراه اطلاعاتي در مورد مكان زمين و نمودار نوار مغزي يك زن (همسر همان فضانوردي كه اين ايده را داد)به همراه دستورالعمل لازم براي خواندن اطلاعات رويش درج شده است.با اين حال با توجه به فاصله 40 هزار ساله وويجرها با اميد بخش ترين ستاره ممكن براي حيات، پيدا كردن آنها همانقدر مي تواند ممكن باشد كه يافتن يك سوزن در انباركاه.
1 كد باينري كه سرعت مناسب براي گوش دادن به صداها را مشخص مي كند.
2 نماي ديسك
3 نيمرخ كارتريج
4 دو قسمت اتم هيدروژن را مشخص مي كند.
5 اين دياگرام موقعيت خورشيد را با استفاده از 14 خط راهنما مشخص مي كند.
6 اگر ديسك رمزگشايي شد.اولين تصوير در دايره نمايش داده مي شود.
7 معرفي امواجي كه سيگنال هاي تصاوير ايجاد مي كنند.
8 كارتريج
9 كد باينري كه زمان را نشان مي دهد.
10 تصوير ويديويي
11 ماشه اسكنر

1977
آغاز سفر
 

ناسا كاوشگرهاي وويجر1 و 2 را از مركز فضايي كيپ كاناورال فلوريدا پرتاب كرد و بدين شكل وويجرها سفر طول درازشان را آغاز كردند.

1977
ماه در كنار زمين
 

در پنجم سپتامبر وويجر 1 تصويري از ماه و زمين ارسال كرد كه ثابت مي كرد كاوشگر به خوبي كار مي كند.

ساختار
 

وويجر از سه محور ساخته شده كه يكي آنتن راديويي آن است كه همواره زمين را نشانه رفته و ديگري شامل ژيروسكوپ ها، راكت هاي تعادلي و جهت يابي است.پايه سوم هم ابزار آزمايشگاهي كه توسط كامپيوتر مركزي كاوشگر هدايت مي شوند را در خود جاي داده است.همچنين وويجر براي دوربين مجهز به هشت نوع فيلتر براي عكسبرداري از فواصل متفاوت نيز هست.سوخت اين كاوشگرها را اورانيوم 238 تامين مي كند كه نهايتا تا سال 2025 كفاف فعاليت آنها را خواهد داد.

پايونير 10 و 11
 

در 1973 پايونير 10 اولين كاوشگري بود كه از مشتري مي گذشت و بدنبالش هم پايونر 11 به فاصله يك سال به مشتري رسيد و سپس در 1979 سري هم به كيوان زد.البته از 1995 ديگر خبري از پايونير 11 نيست و پايونير 10 هم آخرين پيامش را 2003 فرستاد.

فراتر از بي نهايت
 

كاوشگر وويجر در 1979 از مشتري ديدن كرد و يك سال بعد به زحل رسيد.وويجر 2 هم تقريبا همينطور، با اين تفاوت كه در 1986 با اورانوس و دو سال بعدش هم با نپتون ملاقات كرد.

ارتباط با زمين
 

آنتني به قطر 3.7 متر در ميانه بدنه وويجر ارتباط كاوشگر با زمين را ممكن مي سازد.

اطلاعات عمومي وويجر 1 و 2
 

زمان پرتاب     1977
عمر مفيد     60 سال
وزن              815 كيوگرم
منبع انرژي     پلانينيوم

33 سال
 

از زماني كه وويجر 1 به سوي فضا پرتاب شد 33 سال گذشته است.در طول اين مدت اين كاوشگر 21قمر جديد از چهار سياره را كشف كرد، مشخص كرد كه حلقه هاي زحل مركب از خرده هاي يخ هستند، همچنين حلقه هاي نپتون را يافت و خط ميدان مغناطيسي اورانوس را هم معين كرد.

به دنبال هيلوپاس
 

هر دو وويجر در ادامه مطالعاتشان بر روي ميادين مغناطيسي كه شناسايي مي كنند به دنبال هيلوپاس هستند.مرز نهايي بين محدوده تحت نفوذ خورشيد و فضاي بين ستاره اي كه پس از عبور از اين مرز وويجرها با فرار از ميدان مغناطيسي خورشيد قادر به شناسايي امواج در مرز شوك تعظيم يا شوك نهايي خواهد بود؛ منطقه اي كه در آن با از ميان رفتن ميدان مغناطيسي خورشيد ديگر اثري از بادهاي خورشيدي نيست.وويجر 1 احتمالاً تا 2015 به هيلوپاس خواهد رسيد.

1986
ملاقات با اورانوس
 

در 24 ژانويه، وويجر 2 به اورانوس رسيد و علاوه بر ارسال تصاوير اين سياره به زمين اطلاعاتي در باب حلقه ها، قمرها و ميدان مغناطيسي آن هم جمع آوري كرد.

1987
مشاهده يك سوپرنوا
 

ابر ماژلاني بزرگ پديدار شد و وويجر 2 موفق به ثبت عكسي با وضوح بالا از آن شد.اين اولين نو اختر قابل مشاهده با چشم غيرمسلح پس از 400 سال به شمار رفت.

1989
عكس رنگي نپتون
 

وويجر 2 اولين كاوشگري بود كه به نپتون رسيد و همچنين از بزرگترين ماه اين سياره ترتيون هم از نزديك عكس برداري كرد.

1998
عبور از پايونيره 1
 

تا 17 فوريه كه وويجر از پايونر 10 گذشت اين كاوشگر صاحب عنوان دورترين ساخته دست بشر بود.
اما بشنويد از سرگذشت وويجر2 كه بعد از ارسال اطلاعات ارزشمندي كه منجر به كشف حلقه ها و اقمار جديد مشتري شد هشت ماه پس از خواهرش يعني اواسط 1981 با كيوان و پنج قمر منجمدش ملاقات كرد.كشف ساختار اتمسفر تايتان و ساختار پيچيده حلقه هاي كيوان به نام وويجر 2 ثبت شده است.اين فضاپيماي بي سرنشين سپس رهسپار سفري چهار ساله به سوي اورانوس شد.پس از ديداري دو ماه از هفتمين عضو منظومه شمسي، خود را در كمتر از شش ماه به نپتون آخرين سياره منظومه شمسي رسيد.البته الان مي گوييم «آخرين» چون چند سال است در تعريف دقيقتر جديد، نام پلوتر از فهرست سيارات حذف شده است.وويجر 2 هم نهايتا تا اكتبر 1989 عازم وراي منظومه شمسي شد.
پاييز گذشته (تقريبا تا اواخر دسامبر 2010)ديگر در اطلاعات ارسالي وويجر 1 اثري از بادهاي خورشيدي (قلمرو نفوذ خورشيد ما) اثري ديده نشد.در نتيجه، مشخصا مي شود گفت وويجر به لبه منظومه شمسي رسيده اما هنوز از آن خارج نشده است.خارج شدن كامل كاوشگر نهايتا تا سال 2015 كه كاملا از مرز منظومه شمسي عبور كند طول خواهد كشيد.از آن پس هم تا سال 2025 و اتمام انرژي اش با زمين در ارتباط خواهد بود.اما به صورت كلي پس از خروج از منظومه شمسي نزديك ترين ستاره اي كه وويجر 1 به آن خواهد رسيد، ستاره بارنارد واقع در فاصله شش سال نوري از زمين است كه 6589 سال ديگر، در حدود سال 8600 ميلادي مي تواند آنجا را هم ببيند.البته اين را هم بگوييم كه وويجرها با خودشان ديسك هاي نوري حاوي پيام دوستي براي موجودات هوشمند غيرزميني حمل مي كنند تا اگر كسي تا آن بيرون منظومه شمسي بود كه پيدايشان كند، بفهمد ما زميني ها چه آدم هاي صلح طلب و فهميده اي هستيم!
منبع:همشهري دانستنيها32