Le missioni Voyager: una storia infinita

Posted on gennaio 12, 2010

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Nonostante siano passati oltre trentanni, si continua spesso a sentire parlare delle due sonde interplanetarie Voyager 1 e Voyager 2. Ripercorriamo la storia e le scoperte che esse hanno regalato all’umanità.

VOYAGER 1
La sonda spaziale Voyager 1 fu lanciata della NASA il 5 settembre 1977 da Cape Canaveral, con l’ausilio di un razzo vettore Titan-Centaur, precedendo di poco la seconda sonda gemella, Voyager 2.

(il lancio di Voyager 1 sul razzo vettore Titan-Cenataur)
Scopo di Voyager 1 era esplorare Giove e Saturno per poi proseguire indisturbata verso i remoti confini del Sistema Solare.
Tutto andò per il verso giusto e nel gennaio del 1979 la sonda iniziò a fotografare Giove continuando fino ad aprile, precedendo di poco la seconda sonda Voyager 2.
 (Un montaggio di foto fatte dalla sonda Voyager 1 in avvicinamento al gigante gassoso Giove)

Oltre alle bellissime e innumerevoli foto del sistema dei satelliti gioviani e del gigante gassoso, molte furono le scoperte scientifiche, tra cui i vulcani di zolfo sul suo satellite Io, mai individuati prima di allora da Terra o dalle precedenti sonde Pioneer. Grazie alle rilevazioni effettuate, fu possibile misurare le caratteristiche fisiche e chimiche di Giove e fare chiarezza su alcuni delle sue proprietà, che fino ad allora erano considerate un mistero, come ad esempio la Grande Macchia Rossa, che si dimostrò essere un immenso ciclone atmosferico, ampio quanto l’area che occuperebbero diversi pianeti come la Terra messi vicino.

 (un collage di immagini delle foto della missione Voyager)

Il 12 novembre 1980, passò a poco più di 120.000 chilometri da Saturno fotografando i magnifici anelli di Saturno, studiando in contemporanea la sua atmosfera e quella del satellite Titano.
Successivamente si allontanò fino a raggiungere i più desolati e sterminati confini del Sistema Solare

(Saturno ripreso dalla sonda Voyager 1)
Ma nonostante siano passati così tanti anni, i suoi strumenti continuano ancora a effettuare rilevazioni scientifiche.
Prima che le energie residue terminino, gli scienziati del Jet Propulsion Laboratory della NASA, sperano di individuare la posizione precisa dell’eliopausa. Nel novembre 2003 fu annunciato che la sonda aveva da poco superato il “Termination Shock” (il confine dove le particelle del vento solare vengono rallentate a velocità subsoniche).
Nel Dicembre 2009 la sonda Voyager 1 si trovava ad una distanza di 112 UA dal Sole allontanandosi costantemente a circa 17 km al secondo. Nel sembra che abbia definitivamente lasciato nel 2008 l’eliopausa per approssimarsi ad entrare nello spazio interstellare.
La Voyager 1 è alimentata da una batteria RTG che le permetterà di funzionare, seppure in modo limitato, fino al 2020, quando avrà raggiunto i 22,5 miliardi di chilometri di distanza dalla Terra. La comunicazione con la sonda sarà molto improbabile, perché nel 2011 smetterà di funzionare il giroscopio, che permette di tenere orientata l’antenna verso la Terra.

(Il disco d’oro inserito su entrambe le sonde Voyager, contenente i dati sulla nostra civiltà)
Voyager 1 porta con sé il cosiddetto Voyager Golden Record che contiene immagini e suoni della Terra, nella speranza ce qualche entità aliena lo individui e lo decodifichi, stabilendo un contatto con la nostra civiltà. A realizzarlo fu il celebre scienziato Carl Sagan, realizzatore del progetto SETI, per la ricerca di entità extraterrestri.

VOYAGER 2

 (l’ultima affascinate immagine di Urano ripresa dal Voyager 2)
Il 20 agosto 1977 fu la volta del lancio di Voyager 2, la seconda sonda gemella del programma Voyager, che studiò Giove e Saturno come previsto, ma sfruttando un favorevole allineamento planetario, incontrò anche Urano e nettuno, regalandoci le immagini e le analisi tuttora più dettagliate che si dispongono su di essi.
Il 24 gennaio del 1986, Voyager 2 raggiunse il punto di massimo avvicinamento con Urano, sfiorandolo a soli 81500 km, ed inviando immagini e analisi chimico fisiche al centro terrestre di raccolta dati (Deep Space network).
Lo spettronomo di bordo, rilevò la temperatura e la pressione atmosferica del pianeta, per un tempo brevissimo di sole 6 ore. In questo brevissimo lasso di tempo, furono fatte scoperte importantissime, come la la presenza di un campo magnetico inclinato di 60° rispetto all’asse di rotazione.
Fu individuato un alto strato di foschia intorno al polo illuminato, che fu trovato inoltre irradiare grandi quantitativi di luce ultravioletta, un fenomeno che è stato indicato con il termine inglese “dayglow” (splendore diurno). Fu misurata una temperatura media di circa 60 K. Sorprendentemente i due poli, uno illuminato dalla luce solare e l’altro in ombra, e la maggior parte del pianeta, presentavano quasi la stessa temperatura al vertice delle nubi. 
Voyager 2 inolte, oltre a fotografare i satelliti principali di Uano, scopri altre dieci lune minori: Cordelia, Ophelia, Bianca, Cressida, Desdemona, Juliet, Portia, Rosalind, Belinda, Perdita.

(un collage di immagini che rappresentano i cinque maggiori satelliti di urano ripresi dal Voyager 2)

L’unico satellite di urano ad essere fotografato da vicino, a causa dei parametri orbitali da rispettare, fu Miranda, il più interno fra tutti. Dai dati inviati a terra, Miranda dimostrò di essere un corpo celeste assai inconsueto, con porzioni di superficie geologicamente vecchia associata ad altri di recente formazione, solcate da canyon larghi fiono a 20 km.

(Miranda ripreso dalla sonda Voyager 2)

Infine grazie alle foto di Voyager 2 venne individuato attorno ad Urano un sistema di anelli, più debole, ma simile a quello di Saturno.

(il sistema di anelli ripreso dalla sonda Voyager 2)

Il 25 agosto del 1989, l’instancabile sonda Voyager 2 sorvolò il Polo Nord di Nettuno, a soli 4989 km, per poi incontrare il suo satellite naturale Tritone ad una distanza di 40000 km.
(la celeberrima immagine del Voyager 2 che riprese Nettuno mentre si avvicinava ad esso)
Come per Urano, anche per Nettuno furono scattate bellissime immagini e effettuatuate analisi con lo spettronomo di bordo,  per studiare i parametri fisici, magnetici e climatici del gigante gassoso.
In particolare fu stabilito che Nettuno, come per Urano, possedeva un campo magnetico fortemente inclinato verso l’asse di rotazione di 47° e decentrato di almeno 0,55 raggi (circa 13 500 km) rispetto al nucleo fisico del pianeta stesso. 
Una delle più spettacolari scoperte fu la la Grande Macchia Scura, un sistema di tempeste anticiclonico delle dimensioni di 13000 × 6600 km, che ricordava la Grande Macchia Rossa di Giove.
(la Grande Macchia Scura ripresa dalla sonda Voyager 2 all’epoca preente sulla troposfera di Nettuno)
Anche per Nettuno, il Voyager riuscì ad individuare e fotografare il sitema di anelli, simili per struttura fisica a quelli di Saturno, ma deboli ed avanescenti come quelli di Urano.
(il debole sistema di anelli di nettuno fotografati dalla sonda Voyager 2)
Il Voyager 2 riprese il suo satellite Tritone, la cui superficie  è solcata da valli e canyon particolarmente estesi, che si intrecciano in maniera disordinata, probabilmente come risultato di un processo ciclico di scioglimento e ricongelamento.
Durante il flu-by con la sonda, presentava numerosi vulcani ghiacciati e geyser nell’atto di eruttare azoto liquido, polveri o composti del metano nell’atmosfera, formando dei pennacchi alti fino ad 8 km.
Gli scienziati ritengono che sia stato catturato solo in un secondo momento dall’attrazione gravitazionale di Nettuno.
(Tritone in un mosaico di foto del Voayeger 2)

Dopo il termine delle spettacolare missione, la sonda ha continuato a vagare nello spazio ai confini del Sistema Solare e l’11 dicembre 2007 è stato comunicato dalla NASA che ha attraversato il termination shock, una zona di spazio dopo la quale il campo magnetico del Sole non ha più influenza.
Il 22 dicembre 2009 la Voyager 2 era alla distanza di 90.932 UA dal Sole, e si sta allontanando dalla Terra alla velocità di 3.268 UA all’anno.
(ultima foto del Voyager 1. La freccia indica un puntino luminoso: la nostra Terra, vista da circa 6 miliardi di km di distanza)
Nonostante ormai le due sonde siano nella fase finale della loro esistenza. continuano ad avere carburante ed energie necessarie per inviare ogni sei mesi i dati Deep Space Network, con analisi sulla natura dello spazio che stanno percorrendo.
E’ di questi giorni, la scoperta, tramite i dati del Voyager 1, che appena oltre il nostro Sistema Solare, esiste una nube di gas caldi, chiamata “Nube Interstellare Locale”, che sembra essere il residuo di una esplosione di supernova, avvenuta migliaia di anni or sono.
Tuttavia, ormai le sonde sono giunte al limite delle loro capacità. La maggior parte degli strumenti sono spenti per permettere il sostentamento e nel 2011 verrà spento il giroscopo anche di Voyager 2, strumento importantissimo per l’invio in direzione Terra dei dati.
L’inattività totale delle sonde tuttavia cesserà definitivamente soltanto nel 2020.
Chissà, tra qualche anno o tra migliaia di anni, che quel disco d’oro che entrambe portano a bordo, possa essere letto ed interpretato, da una civiltà intelligente e pacifica, che possa poi riuscire a comunicare con noi e donarci parte delle proprie conoscenze.
A cura di Arthur McPaul
nota:
Tutte le foto di questo articolo sono di proprietà della NASA e ormai di pubblico dominio. Grazie ad esse, l’Astronomia è entrata nelle case di milioni di famiglie in tutto il mondo, comparendo fin dagli anni ’80, su riviste scientifiche, raccolte, VHS, DVD, documentari e libri sul Sistema Solare. Grazie a queste meravigliose foto, alcune delle quali ancora insuperate, molti ragazzi sono rimasti affascinati e hanno intrapreso gli studi scientifici fino a divenire quelli che oggi sono i ricercatori e gli scienziati di tutto il mondo.
Link:

http://it.wikipedia.org/wiki/Programma_Voyager
http://voyager.jpl.nasa.gov/

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