Organizace | NASA |
---|---|
Stavitel | JPL |
Program | Program Voyager |
Pole | Studium Jupitera , Saturnu , Uranu , Neptunu , jejich měsíců a mezihvězdného média |
Typ mise | Přeletů |
Postavení | V činnosti |
Zahájení |
20. srpna 1977 ( 43 let, 8 měsíců a 14 dní ) |
Spouštěč | Titan III E / Centaur |
Identifikátor COSPAR | 1977-076A |
Planetární ochrana | Kategorie II |
Stránky | http://voyager.jpl.nasa.gov/ |
Zahájení | 20. srpna 1977 |
---|---|
Létání nad Jupiterem | 9. července 1979 |
Létání nad Saturnem | 26. srpna 1981 |
Přelet nad Uranem | 24. ledna 1986 |
Přehled Neptunu | 25. srpna 1989 |
Průchod šokovým šokem | 30. srpna 2007 |
Vyjděte z heliosféry | 5. listopadu 2018 |
Vstup do mezihvězdného prostoru | 10. prosince 2018 |
Vzdálenost od Slunce | 18 964 773 747 km do15. dubna 2021do 23 hodin 20 |
Vzdálenost od Země | 18 955 293 190 km do15. dubna 2021do 23 hodin 20 |
Mše při startu | 721,9 kg |
---|---|
Hromadné nástroje | 105 kg |
Hmota hnacího plynu | 90 kg |
Δv | 143 m / s |
Kontrola postoje | 3 osy stabilizovány |
Zdroj energie | 3 × radioizotopové termoelektrické generátory |
Elektrická energie | 470 W (při spuštění) |
ISS | Fotoaparáty |
---|---|
DUHOVKA | Infračervený spektrometr |
UVS | Ultrafialový spektrometr |
CRS | Analýza kosmického záření |
LECP | Nízkoenergetické částice |
PPS | Fotopolarimetr |
PRA | Přijímač plazmové vlny |
PLS | Plazmový detektor |
PWS | Přijímač plazmové vlny |
RSS | Rozhlasová věda |
MAG | Magnetometr |
Voyager 2 je jednou ze dvouvesmírných sondvprogramu Voyager . Jeho spuštění proběhlo dne20. srpna 1977. Stejně jako Voyager 1 byl navržen a vyroben v Jet Propulsion Laboratory poblíž Pasadeny v Kalifornii . Technicky jako Voyager 1 , Voyager 2 byl spuštěn na pomalejším, zakřivené dráze , která je udržována v rovině ekliptiky (kde planety ze sluneční soustavy jsou umístěny ). Proto by mohla být zaměřena na Uran pak Neptune pomocí gravitační pomoc během nadjezdů z Saturn v roce 1981 a Uran v roce 1986 v důsledku zvoleného trajektorie, Voyager 2 nemohl dostat tak blízko, jak Voyager. 1 z Titanu , Saturnova největšího satelitu. Dnes je to však jediná kosmická loď, která se přiblížila k Uranu a Neptunu a přeletěla nad nimi. Konkrétní konfigurace čtyř obřích planet , díky nimž bylo možné přeletět, se opakuje pouze každých 176 let.
Mise Voyager 2 ve spojení s misí Voyager 1 mohla být dokončena za výrazně nižší cenu než pokročilejší a specializovanější programy, které následovaly, Galileo a Cassini-Huygens . Spolu s Pioneer 10 , Pioneer 11 , Voyager 1 a New Horizons je Voyager 2 jednou z pěti vesmírných sond, které sledují trajektorii opouštějící sluneční soustavu . V dubnu 2021 sonda urazila ze Země vzdálenost asi 19 miliard kilometrů a pokračuje v zasílání vědeckých údajů o svém prostředí i 44 let po startu. Na15. dubna 2021, je kosmická loď přibližně 18 964 774 000 kilometrů (126,77 astronomických jednotek ) od Slunce a přibližně 18 955 293 000 kilometrů (126,71 astronomických jednotek) od Země . Překročila heliopauzu , magnetickou hranici sluneční soustavy, dovnitřlistopadu 2018.
Voyager 2 jerelativně těžkávesmírná sonda,která při odletu zeZeměváží 815 kilogramů. Toto je kopie Voyageru 1 s několika detaily. Bez různých přídavků se vejde dokrychle oploše 4 metry, jejíž nejvýznamnější součástí je satelitní anténa oprůměru3,7 metru. Vyčnívají různá zařízení, včetně13 metrů dlouhéhomagnetometru, dvou10metrovýchrádiových antén,radioizotopových termoelektrických generátorůinstalovaných na stožáru 3,7 metru a vědecké platformy instalované na konci stožáru vzdáleného 3 metry od centrální tělo sondy. Voyager 2 nese stejné vědecké přístroje jako dvojitá sonda Voyager 1 . Na jedné straně, má celá řadanástrojůupevněn nařiditelné platformypro pozorováníplanetobsahujících dvaVidiconkamery (ISS), jeultrafialovéspectrometer(UVS) ainfračervenýradiometrinterferometrické(IRIS), rádiový přijímač. "Rádioastronomická (PRA) aplazma(PWS),fotopolarimetr(PPS),magnetometr(MAG) a detektorkosmického záření(CRS).
Animace trajektorie Voyageru 2 z 20. srpna 1977 na 30. prosince 2000 Voyager 2 · Země · Jupiter · Saturn · Uran · Neptun · Ne.
Voyager 2 , stejně jako Voyager 1 , musí shromažďovat vědecká data ovnějších planetách, konkrétně oJupiteru,Saturnu,UranuaNeptunu, které jsou v době spuštěníprogramu Voyager stále prakticky neprozkoumané: pouze Pioneer 10 a Pioneer 11 , mnohem lehčí sondy, dosud se přiblížili k Saturnu a Jupiteru. NASA zahájila tento program na začátku 70. let, aby využila výjimečné konjunkce vnějších planet, která umožňuje sondám procházet z planety na planetu bez spotřeby paliva a s napjatou trajektorií omezující dobu přepravy. Hlavním cílem přiřazeným těmto dvěma sondám je sběr dat umožňujících lepší pochopení dvou obřích planet, Saturn a Jupiter, jejich magnetosféry a jejich satelitů. Ty, které jsou pro některé velikosti planety, jsou velmi špatně pochopeny. Studium měsíceTitan, o kterém se již v té době vědělo, že má rozvinutou atmosféru, je považováno za stejně důležité jako průzkum Saturnu, jeho mateřské planety. A konečně, studium dalších dvou obřích planet sluneční soustavy, Neptunu a Uranu, o nichž máme kvůli vzdálenosti jen velmi málo informací, představuje hlavní cíl od okamžiku, kdy Voyager 1 úspěšně dokončil svoji misi.
Voyager 2 , který sleduje svou dvojitou sondu, si nejprve klade za cíl pokračovat v misi Voyageru 1 pro případ, že by se pokazil, než úspěšně prozkoumá Jupiter, Saturn a jejich měsíce, zejména Titan . Voyager 1 , které úspěšně dokončil svou misi, Voyager 2 mohou provádět program k doplnění zkoumání vnějších planet započal Voyager 1 . To zahrnuje:
Sonda využívá gravitační pomoc každé planety, nad kterou letí, k navigaci na další planetu. Díky výjimečné spojení, která opakuje pouze jednou za 176 let, Voyager 2 tak může letět přes 4 planety bez prakticky používat jeho raketové motory s velmi omezenými kapacitami tak jako tak: sonda nese pouze 90 kg z hydrazinu, který může poskytnout změnu otáček z 143 m / to po celou dobu jízdy . Pluto bylo v té době poslední vnější planetou ve sluneční soustavě. Voyager 2 se nemohl přiblížit k Plutu, protože sonda by musela „překročit“ Neptun kvůli jeho gravitační pomoci, aby ho vedla na tuto planetu.
Vesmírná sonda Voyager 2 je vypuštěna raketou Titan III E - Centaur the20. srpna 1977. Poté zahájila tranzitní let, který ji měl o dva roky později přiblížit k Jupiteru . Ačkoli byl vypuštěn tři týdny před Voyagerem 1 , nelétá nad Jupiterem až čtyři měsíce po svém dvojčeti kvůli jiné trajektorii. Od počátku byla sonda obětí několika incidentů. Krátce po startu počítač pro řízení letu nesprávně diagnostikoval problém s orientací a zahájil manévry, které na 2 hodiny přerušily rádiové spojení se Zemí. Palubní výpočet končí nezávisle na řešení problému, který vznikl zavedením nesprávných parametrů do systému řízení orientace. O několik týdnů později se týmu pozemních kontrolorů, zaneprázdněnému novými projekty, nepodařilo vyslat rádiovou zprávu sondě. To interpretuje nepřítomnost zprávy jako poruchu rádiového přijímače a přepne se na nouzový přijímač. Ale toto má skutečné a jemné selhání, které zakazuje veškerou komunikaci a počítač sondy se opakovaně pokouší přijímat zprávy přepnutím z primárního přijímače na záložní přijímač. Pojistka v napájecím zdroji primárního přijímače končí přepálením a tím je trvale vyřazena z provozu. Pozemní posádce se následně podařilo obnovit kontakt se sondou pomocí nouzového vysílače, který následně zůstal vrtošivý, ale v provozu pokračoval i v roce 2010.
Tři měsíce před překročením Jupitera začala sonda fotografovat; budou pokračovat až do srpna a bude pořízeno 13 350 fotografií Jupitera a měsíců. Sonda Voyager 2 provádí 18 týdnů po Voyageru 1 přelet Jupitera9. července 1979ve 22 h 28 prošel 721 670 km od středu planety. Zvolená trajektorie by měla umožnit doplnit údaje shromážděné Voyagerem 1, zejména o průchod měsíce Evropou na krátkou vzdálenost (63 130 km ), pozorování jižní atmosféry obří planety a také podrobný průzkum Jupiterův magnetický ocas. Sonda také prochází nedaleko Ganymede (62 130 km ) a Callisto (214 930 km ). Sonda potvrzuje vulkanické aktivity detekované na Io od Voyager 1 .
Jupiter ve skutečných barvách.
Podrobnosti o Jupiteru.
Jupiterovy prsteny ve falešných barvách.
Erupce na Io.
Měsíc Callisto.
Měsíc Ganymede.
Zaměřte se na Evropu.
Tranzitní let na planetu Saturn s plynem trvá 22 měsíců. Během cesty jsou pozemní týmy vytvořeny a testovány sekvence operací, které mají být provedeny, jakmile je dosaženo cíle. Voyager 2 prochází 161 000 km od středu planety26. srpna 1981, 9 měsíců po Voyageru 1 . Kamery Voyageru 2 , citlivější než kamery Voyageru 1 , dokážou detekovat mnoho konfigurací v atmosféře planety. Pomocí svého rádiového vybavení dokáže Voyager 2 zkoumat vnější vrstvy atmosféry plynného obra. Jsou měřeny teploty stoupající z 82 Kelvinů při tlakové úrovni 70 milibarů na 143 Kelvinů při tlakové úrovni 1 200 milibarů. Sonda je namířena tak, aby mohla získat lepší výhled na měsíce než Voyager 1 . Dvě hodiny poté, co prošel co nejblíže k Saturnu, byla dočasně blokována řiditelná platforma podporující přístroje, což způsobilo zrušení měření hlavním počítačem a ztrátu významného množství dat. O 24 hodin později byl problém s platformou vyřešen, ale situace byla definitivně obnovena o 3 dny později poté, co byly pozemními posádkami zaslány pokyny. Zvolená trajektorie umožňuje sondě použít gravitační pomoc Saturnu k posunu k dalšímu cíli: Uranu .
Saturn ve skutečných barvách s měsíci Tethys, Dione a Rhea.
Prsteny Saturnu ve falešných barvách.
Hyperion.
Janus.
Fotografie Prometheus v nízkém rozlišení.
Enceladus.
Měsíc Titan.
Měsíc Iapetus.
Planeta plynného obra Uran ( průměr 50 000 km ) má silně nakloněnou osu rotace, která se prakticky nachází v její rovině otáčení kolem Slunce. Hledání stop, které by mohly vysvětlit tuto jedinečnou vlastnost ve sluneční soustavě, je jedním z cílů přidělených sondě Voyager 2 , která je také první sondou, která přeletěla nad planetou. Voyager 2 zdůrazňuje přítomnost magnetického pole, jehož intenzita je blízká intenzitě Země a které je nakloněno o 60 ° vzhledem k ose rotace planety.
Voyager 2 objevuje 10 nových měsíců kromě již známých pěti. Všechny tyto měsíce jsou malé, největší o průměru 150 km . Těch 5 měsíců, které jsou již známy, jsou aglomeráty hornin a ledu jako měsíce Saturnu. Titania má obrovské zlomy a kaňony naznačující aktivní geologickou minulost, pravděpodobně tektonického původu. Ariel je nejjasnějším měsícem Uranu a jeho povrch, poznamenán poruchami a toky ledu, je nejmladší v systému. Zdá se, že Umbriel a Obéron zažili malou geologickou aktivitu, protože jejich povrch je starý a tmavý. Voyager 2 provedl podrobná pozorování měsíce Miranda , nejblíže k Uranu, který odhalil obzvláště podivný svět procházející 20 km hlubokými kaňony a stupňovitými strukturami se směsí mladého a starého terénu. Podle jedné z rozpracovaných teorií by tyto charakteristiky byly výsledkem agregace fragmentů původního měsíce, které by byly podrobeny dopadu jiného nebeského tělesa.
Devět prstenců Uranu, objevených v 70. letech ze Země, jsou analyzovány sondou a vykazují odlišné charakteristiky od Saturn a Jupitera. Nebyly vytvořeny současně s Uranem a jejich vzhled je relativně nedávný. Komponenty, které je tvoří, jsou možná zbytky měsíce, který by byl fragmentován buď nárazem jiného nebeského objektu pohybujícího se velmi vysokou rychlostí, nebo gravitačními silami mateřské planety.
Uran ve skutečných barvách.
Uran ve falešných barvách.
Detail povrchu Mirandy.
Měsíc Umbriel .
Měsíc Ariel .
Voyager 2 je první vesmírnou sondou a dosud jedinou, která přeletěla na obří planetu s plynem Neptun (průměrasi 50 000 km ). Trajektorie planetárního systému Neptun je dokončena, jakmile je dokončen let nad Uranem a jeho měsíci. Jelikož se jedná o poslední průlet Voyageru 2 poblíž planety, neexistují žádná omezení, jak opustit planetární systém, a existuje několik možností: tým na Zemi se rozhodne pro nízký průchod. Vzdálenost od severního pólu Neptunu, která způsobí je možné použít gravitační pomoc planety k tomu, aby se sonda ponořila pod ekliptiku k blízkému letu Tritona , hlavního měsíce Neptuna. Vzdálenost od Neptunu dále snižuje teoretickou propustnost povolenou rádiovým spojením. V letech předcházejících přeletu byla rovněž přijata některá opatření k posílení sítě pozemních antén, zejména zvětšení velikosti stávajících přijímacích antén, uvedení nové antény do provozu v Usudě ( fr ) v Japonsku a používání Very Large Array v Novém Mexiku .
První pozorování jsou vyrobena z Březen 198990 dní před průchodem blíže k Neptunu a téměř 3 roky po přeletu Uranu. Umožňují objevit prstence Neptunu, jejichž existence nebyla do té doby nikdy prokázána: jsou složeny z velmi jemných částic, které neumožňují jejich pozorování ze Země. Je detekováno a měřeno magnetické pole výrazně slabší než u Uranu. Během přechodu Neptunian systému je objeveno 9 nových malých měsíců (desetina bude objevena později na fotografiích pořízených sondou). Vzhledem k odlehlosti Voyageru 2 bylo obtížné včas zaslat nové pokyny pro pozorování těchto nových nebeských těles. Pouze Proteus ( průměr 400 km ) byl objeven dostatečně brzy na to, aby bylo možné naplánovat podrobná pozorování.
Přelet Neptunu se odehrává dne25. srpna 1989 : Voyager 2 prochází 4 950 km (3 000 mil) od severního pólu planety. Atmosféra Neptunu je analyzována. I přes malou energii přijatou od Slunce kvůli jeho odlehlosti (3% toho, co Jupiter přijímá), je pozorována atmosférická dynamika s projevy jako „ Velká temná skvrna “ a mraky. Jsou měřeny větry vanou rychlostí 2 000 km / h . Studium magnetického pole umožňuje určit, že doba rotace je 16,11 hodin.
Voyager 2 projde 39 790 km od Tritonu a může sbírat velmi přesná data o tomto měsíci. Vědecká komunita odhadovala v té době, že její průměr byl mezi 3 800 a 5 000 km ; sonda umožňuje snížit tento údaj na 2 760 km . Je pozorováno velmi málo kráterů, což je vysvětleno vulkanismem, jehož projevy ve formě stop zanechaných gejzíry jsou pozorovány u pólu. Tenká atmosféry (tlak 10 až 14 microbarů nebo 1 / 70.000 toho Země) bezpochyby v důsledku této činnosti je detekována Voyager 2 . Naměřená povrchová teplota, 38 K , je nejchladnější, jaké kdy bylo detekováno na nebeském tělese ve sluneční soustavě.
Planeta Neptun .
Měsíc Triton .
„ Velká temná skvrna “ Neptunu.
Prsteny Neptunu.
Měsíc Proteus .
Další fotka Tritona.
Po průchodu planetárním systémem Neptunu opouští Voyager 2 ekliptiku pod úhlem -30 °. Řiditelná plošina nesoucí část přístrojů je deaktivována, ale některé ze zbývajících přístrojů nadále shromažďují údaje o životním prostředí. V době dopadu komety Shoemaker-Levy 9 na Jupiter se Voyager pokouší provádět měření pomocí ultrafialového spektrometru, ale bez výsledku. Voyager 2 překračuje hranice terminálního šoku ze sluncesrpna 2007na 84 astronomických jednotek od Slunce a trvale opouští magnetickou sluneční soustavu, ohraničenou heliopauzou , vlistopadu 2018. Sonda směřuje k souhvězdí Střelce a Peacock . Za asi 40 000 let musí Voyager 2 projít ve vzdálenosti 1,7 světelného roku od hvězdy Ross 248 v souhvězdí Andromedy .
The 25. ledna 2020sonda najednou přešla do nouzového záložního režimu, který vyžadoval zásah NASA. Voyager 2 se skutečně musel zapnout o 360 °, aby mohl provést různá opatření; ale síla potřebná pro tento manévr byla větší než to, co RTG mohli poskytnout. To přimělo Voyager 2 přejít do nouzového režimu vypnutím všech vědeckých zařízení, aby zůstala pouze energie pro komunikaci se Zemí.
Situace v 15. dubna 2021 v 23:20
Kilometry | Astronomické jednotky | Světelné roky | |
---|---|---|---|
Vzdálenost od Země | 18 955 293 000 km | 126,708 AU | 0,002 al |
Vzdálenost od Slunce | 18 964 774 000 km | 126 772 AU | 0,002 al |
Rychlost vzhledem ke Slunci |
15,374 km / s | 3,24 AU / rok | 0,000 051 3 ročně
Aktuální pozice (podle prognóz stanovených do roku 2015):
|
Situace v 15. dubna 2021
Nástroj | Postavení | Poznámky |
---|---|---|
CRS ( Cosmic Ray System) | Provozní | |
ISS (Imaging Science System) | Deaktivováno | Zakázáno od 10. října a 5. prosince 1989 šetřit energii |
IRIS ( InfraRed Interferometer Spectrometer ) | Deaktivováno | Zakázáno od 1 st 02. 2007 šetřit energii |
LECP (Low Energy nabité částice instrument) | Provozní | |
PPS ( systém PhotoPolarimeter ) | Deaktivováno | Zakázáno od 3. dubna 1991 kvůli sníženému výkonu |
PLS ( plazmový spektrometr ) | Provozní | |
PWS ( systém plazmových vln ) | Provozní | |
PRA (Planetary Radio Astronomy research) | Deaktivováno | Zakázáno od 21. února 2008 šetřit energii |
RSS ( Radio Science System) | Deaktivováno | |
MAG (Triaxiální fluxgate MAGnetometr ) | Provozní | |
UVS ( ultrafialový spektrometr ) | Deaktivováno | Zakázáno od 12. listopadu 1998 šetřit energii |
Elektrický generátor Voyager 2 produkující stále méně energie je v současné době ponechán v chodu pouze s minimem nástrojů. Kolem roku 2025 je pravděpodobné, že dokážeme napájet pouze jeden přístroj najednou a vysílat slabé rádiové zprávy, pak již nebudeme moci napájet žádný přístroj. Sonda pak měla fungovat 48 až 50 let.