שתי חלליות וויאג'ר היו הראשונות לחקור את המרחבים החיצוניים של מערכת השמש שלנו. הם שוגרו לחלל ב -1977, והמשימות שלהן התמקדו בפלנטות החיצוניות, הורחבו בשנות ה- 80. וויאג'ר 1 טס סמוך לצדק ושבתאי, לפני שעזב את מערכת השמש. וויאג'ר 2 ביקר את כל ארבעת הפלנטות הענקיות. כמעט שלושים שנה מאוחר יותר, וויאג'ר 2 נותר הגוף היחיד שנעשה על ידי האדם והצליח להגיע לאורנוס ולנפטון. הנתונים ששיגרו חלליות וויאג'ר יצרו מהפכה בדרך הבנתינו את יצירת הפלנטות והתפתחות האסטרונומיה.
באדיבות teachingastronomy
המשימה נועדה לנצל את המצב הנדיר שבו נמצאו כוכבי הלכת החיצוניים. כל 175 שנים, הענקים גז ממוקמים בצורה כזו שחללית יכולה לעבור סמוך לכולם באמצעות תמרון, שנקרא "סיוע כבידתי". ההוצאות של תכנון משימה שאפתנית זו היו גבוהות למדי, ונאס"א מימנה רק את הוצאות הטיסות עד צדק ושבאתי. עם זאת, ההצלחה הגדולה של שתי החלליות בביצוע משימות ראשוניות שלהם, זכתה להשראה והן המשיכו לשני כוכבי לכת החיצונים. מדענים הצליחו לתכנת מחדש את וויאג'ר 2 עם מסלול חדש שהוביל אותו לאורנוס ולנפטון. במקור תוכנן המבצע לחמש שנים בלבד, אך המשימות המשיכו לאורך שתים עשרה שנים. למעשה, אנחנו עדיין מקבלים נתונים מהחללית לאחר שעברה את הגבול החיצוני של מערכת השמש ויצאה אל החלל הבינכוכבי.
לשני המסעות הייתה מטרה זהה – החללית השנייה נבנתה כגיבוי לראשונה. לכל אחת מהן היו 11 מכשירים מדעיים, כולל משדרי רדיו וגלאים, כדי לתקשר ולהחזיר נתונים לכדור הארץ, מצלמות דימות, ספקטרומטרים, שעבדו באורכי גל אולטרה-סגול ואור אינפרה-אדום, ומכשירים שונים למדידת רוח השמש, קרניים קוסמיות ושדות מגנטיים. רוב הציוד על החלליות היו מערכות מיותרות שנבנו כגיבויי, וזו חלק מהסיבה שהם היו כל כך מוצלח ועדיין הצליחו לשרוד עד היום. מאחר שהמסע פנה לכיוון הרחוק מהשמש כדי לעשות שימוש יעיל באנרגיה סולארית, כלי השיט הופעלו כור רדיואקטיבי של פלוטוניום. (נושא זה הפך למשבר בתכנית החלל, כשהקונגרס האמריקני מתנגד לתת לנאס"א להשתמש בפלוטוניום כמקור כוח, למרות העובדה שמעולם לא היה עמו תקרית או דליפה, והחומר הרדיואקטיבי נשלח מיליוני קילומטרים מכדור הארץ.)
באדיבות teachingastornomy
למסע נלקח גם תקליטון, מצופה בזהב. "שיא הזהב" כולל הקלטות של צלילי טבע, מוסיקה מרחבי העולם, ברכות מדוברות בשפות רבות, ותמונות של כוכב הלכת שלנו ושל אנשים. עטיפת התקליטון מסומנת בסמלים המסבירים מהיכן הוא מגיע וכיצד להפעיל ולפרש את הנתונים הרשומים על גביו. התקליטון נועד לפעול בחצי מהירות רגילה. התקליטון נשלח לחלל כ"מסר בבקבוק" לכל אינטליגנציה מחוץ לכדור הארץ, שייתכן שיום אחד תמצא את התקליט – למרות שיחלפו 40,000 שנים לפני שויאג'ר 1 יצליח לעבור מספר שנות אור בדרכו לכוכב אחר. האסטרונום המפורסם קרל סאגאן עמד בראש הוועדה שבחרה בחומר שנשלח אל היקום כדי לייצג את הגזע שלנו.
למרות שהמשימה המדעית המקורית של החללית וויאג'ר הייתה שאפתנית, הם עדיין הצליחו להגיע הרבה מעבר ליעדים הראשונים שלהם. וויאג'ר חקר את כוכבי הלכת הגדולים (בתחילה, רק צדק ושבתאי, לאחר מכן הורחבה המשימה וכללה את כל ארבעת ענקי הגז), את הלוויינים הגדולים, השדות המגנטיים ומערכות הטבעת שלהם. הם למדו בפירוט את האטמוספירה, הגיאולוגיה והמבנה הפנימי של כוכבי הלכת והלוויינים. היו הפתעות בכל פלנטה, והנתונים ששיגרו שינו לעד את השקפתנו על מערכת השמש.
באדיבות teachingastronomy
רשימה מלאה של הממצאים המדעיים של "ווייג'ר" תהיה בלתי מעשית – למעשה, מדענים עדיין לומדים נתונים שהגיעו ממשימות אלו, יותר משלושים שנה לאחר ששוגרו. עיקרי התגליות שלהם כוללים:
- הלוויין הגליליני Io נמצא פעיל מבחינה וולקנית – מה שהופך את Io לגוף היחיד במערכת השמש, מלבד כדור הארץ, הפעיל וולקני בשלב זה.
- מערכת הטבעת של צדק התגלתה, המבנה של טבעות של שבתאי נחקר, וטבעות חדשות נמצאו בין הטבעות הידועות של אורנוס.
- כתם כהה גדול של נפטון ותנועות אטמוספריות אחרות בכוכב הרחוק התגלו.
- ברק ואורורה התגלו באטמוספירה של צדק.
- טמפרטורות ולחצים אטמוספריים של הפלנטות הענקיות נמדדו, מה שמוביל להבנת המבנה הפנימי והדינמיקה של האטמוספרה שלהם.
- הלוויין טיטאן של שבתאי, נמצא מכוסה באטמוספרה עבה, המכילה חנקן.
- מחקרי ההרכב של ענקי הגז הובילו לתובנות על ערפילית השמש הראשונית ועל מקור החומר של כוכבי הלכת.
לאחר המפגש עם שבתאי, וויאג'ר 1 עזב את מערכת השמש – הנתיב שחלף על פניו הלוויין הגדול טיטאן בחן את המסלול שלו ממישור מערכת השמש. וויאג'ר 2 המשיך לעבר אורנוס ונפטון בשנות ה -80, ואז פנה מטה אל מחוץ למישור הפלנטות. הקשר עם החללית נשמר כאשר היא פנתה אל עבר החלל שלא נחקר מחוץ למערכת השמש. השלב המחקר הבינכוכבי של משימתם המורחבת נמשך עד עצם היום הזה.
בשנת 2003 עבר וויאג'ר 1 את הלם הסיום, אזור סוער שבו הרוח השמשית מואטת על ידי הרוח הנושבת בחלל הבינכוכבי. בשלב זה, וויאג'ר 1 היה במרחק A.U 86, או שמונה מיליארד קילומטרים, הרחק מן השמש. וויאג'ר 2 נותר מעט מאחור, בסביבות A.U 70. הם מתקדמים בקצב 3 ו – 4 יחידות אסטרונומיות לשנה. עתה נמצאת החללית במרחק העולה על 10 מיליארד קילומטרים מהבית! למרות שקצב יצור האנרגיה של הכור הרדיואקטיבי שמפעיל את החלליות הואט במשך השנים, והמדענים כיבו את רוב המכשירים, בזה אחר זה. זאת במטרה לחסוך בחשמל. לשתי החלליות יש מספיק דלק כדי להימשך בתנועתן עד 2020 לפחות.
Author: Chris Impey