Точно днес, но преди 14 години: Voyager 1 напусна Слънчевата система и все още изпраща съобщения отвъд

Точно днес, но преди 14 години: границата, която промени картата

Точно днес, но преди 14 години, на 25 август 2012 г., Voyager 1 пресича невидимата граница, наречена хелиопауза, която отделя слънчевия вятър от междузвездната среда. По това време апаратът се намира на около 122 астрономически единици от Слънцето, или над 18 милиарда километра. Преходът става факт, но научната общност официално потвърждава новината чак на 12 септември 2013 г., след анализ на сложни данни, изпратени обратно от сондата.

Тримата ключови индикатора, които убеждават учените, са плътността на плазмата, потокът от частици и магнитното поле. Междузвездната плазма е значително по-хладна и между 40 и 50 пъти по-плътна от горещата, ефирна плазма на слънчевия вятър. През април 2013 инструментът за плазмени вълни регистрира трептения, предизвикани от масов слънчев изблик. Тези осцилации позволяват на д-р Доналд Гърнет да изчисли плътността на околната среда, потвърждавайки, че тя съвпада с очакваната стойност за междузвездната среда.

Частиците, които изчезнаха завинаги

От края на юли 2012 г. Voyager 1 наблюдава временни спадове в броя на слънчевите частици. На 25 август същата година този брой се срива окончателно, докато едновременно с това високоенергийните галактически космически лъчи отвъд Слънчевата система нарастват рязко. Този момент маркира фактическото пресичане на границата.

Интересното е, че посоката на магнитното поле не се променя внезапно, както физиците първоначално предвиждат. Тази неочаквана постоянство кара учените от проекта, включително д-р Едуард Стоун, първоначално да се противопоставят на декларацията, че апаратът е напуснал системата, докато данните за плътността на плазмата не осигуряват категорично доказателство.

Потвърждението, публикувано в Science

Потвърждението за междузвездното пристигане на Voyager 1 е публикувано в серия от ключови статии в списание Science на 12 септември 2013 г. Гърнет и екипът му анализират данните от инструмента за плазмени вълни, осигурявайки окончателните измервания на електронната плътност, които потвърждават, че сондата се намира в междузвездната плазма. Стоун и колегите документират внезапното изчезване на заредените слънчеви частици и едновременния скок в галактическите лъчи. Бурлага и екипът му детайлизират наблюденията на магнитното поле, отбелязвайки неочакваната липса на промяна в посоката му въпреки пресичането.

16 милиарда мили и спадащи 4 вата годишно

Към август 2026 г. Voyager 1 все още е оперативен и продължава да бутаря границите на човешкото изследване, макар оцеляването му да се управлява внимателно, тъй като захранването намалява. Апаратът пътува с около 60 700 км/ч и се намира на почти 16 милиарда мили, или около 171 астрономически единици, от Земята.

Той работи с радиоизотопни термоелектрически генератори, които преобразуват топлината от разпадащ се плутоний-238 в електричество. Поради разпада на плутония и деградацията на термодвойките, сондата губи около 4 вата електрическа мощност всяка година. За да запазят апарата жив и антената му насочена към Земята, инженерите на НАСА трябва да изключват системите една по една. През февруари 2025 г. е деактивирана подсистемата за космически лъчи, а през април 2026 г. и инструментът за нискоенергийни заредени частици са спрени, за да се пести енергия.

Към края на 2026 г. работят едва два научни инструмента: магнитометърът и подсистемата за плазмени вълни.

Едно светлинно денонощие: предстоящата граница

Voyager 1 бързо се приближава към исторически праг. На 18 ноември 2026 г. той ще стане първият човешки обект, отдалечен на разстояние едно светлинно денонощие от Земята. Това означава, че радиокоманда, изпратена от мрежата за дълбок космос на НАСА, ще се нуждае от пълни 24 часа, за да достигне до него, а всеки отговор ще изисква още толкова, за да се върне. Към момента еднопосочното закъснение в комуникацията е приблизително 23 часа и 45 минути.

Данните, които никой друг не може да събере

Въпреки че работи с минимален набор от инструменти, информацията, която Voyager 1 изпраща, остава изцяло уникална, тъй като няма друг работещ апарат, който да изследва този регион от дълбокия космос. Чрез активния магнитометър сондата непрекъснато картографира посоката и силата на магнитното поле в междузвездната среда, помагайки на учените да разберат как галактическите магнитни сили взаимодействат със самия край на слънчевото влияние. С подсистемата за плазмени вълни апаратът открива плътността на студената, гъста плазма, като измерва звъненето или трептенията, причинени от случайни ударни вълни от Слънцето, сблъскващи се с междузвездната среда.

НАСА се надява, че чрез внимателно рационализиране на останалата енергия, Voyager 1 може да поддържа поне един научен инструмент работещ до 2030-те години.