ڤويدجر-1

(تم التحويل من Voyager 1)
ڤويدجر 1
Voyager 1
A space probe with squat cylindrical body topped by a large parabolic radio antenna dish pointing upwards, a three-element radioisotope thermoelectric generator on a boom extending left, and scientific instruments on a boom extending right. A golden disk is fixed to the body.
مركبة الفضاء ڤويدجر
المشغل ناسا / JPL
نوع المهمة Flyby
المرور على المشترى، زحل
تاريخ الاقلاع 1977-09-05 12:56:00 UTC
(41 years, 8 months and 14 days ago)
مركبة الإطلاق Titan IIIE / سنتور
موقع الإطلاق مجمع الإطلاق الفضائي 41
محطة كاپ كارنڤال للقوات الجوية، فلوريدا، الولايات المتخحدة
مدة المهمة

في تقدم (مهمة بين النجوم)
(40 years, 4 months and 15 days elapsed)

التحمت مع المشترى
(اكتملت 1979-04-13)
التحمت مع المريخ encounter
(اكتملت 1980-12-14)
COSPAR ID 1977-084A
صفحة الإنترنت ناساڤويدجر الموقع الإلكتروني
الكتلة 721.9 كگ
الطاقة 420 واط (3 RTGs)
References:
[1]

ڤويدجر 1، هو مسبار فضائي يزن 722 كيلوگرام، أطلقته ناسا عام 1977، لدراسة النظام الشمسي الخارجي ووسط بين النجوم.

في مهمته الأولى كان من المقرر أن يزور المشتري وزحل، وكان أول مسبار يقدم صورة تفصيلية لأقمار هذه الكواكب. في الوقت الراهن تم تمديد مهمته لدراسة حدود المجموعة الشمسية، وكذلك حزام كويپر.

أطلقته ناسا بواسطة تيتان 3 إي - سنتاور. وبالإضافة إلى فوياجر 1 أطلقت أخيه المسبار ڤويدجر 2 الذي تم إطلاقه قبل ڤويدجر 1 ب 16 يوم. المسباران نسخة من بعضهما واطلق كل واحد منهما في مسار يختلف عن الآخر بغرض اكتساب أكبر كمية من المعلومات عن كواكب المجموعة الشمسية الخارجية.

تتبر بعثة ڤويدجر 1 واحد من أكبر انجازات ناسا وعلى الأخص أن العمر الذي قدرته مسبقا للمسبار تعداها بمراحل طويلة، ولا يزال يرسل إلى الأرض معلومات حتى الآن. وهو الآلة التي بناها الإنسان ووصلت إلى أبعد ما يمكن عن الأرض في أعماق الفضاء.

في ديسمبر 2010 وصل بُعد ڤويدجر عن الشمس 116 وحدة فلكية وهي مسافة تعادل 17 مليار كيلومتر وتزداد كل عام بمعدل 5و3 وحدة كونية. [2]

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

خلفية

التاريخ

ما زال المسبار ڤويدجر 1 على اتصال مع مركز التحكم في باسادينا للدفع النفاث في أمريكا، وبالرغم من أن الإشارة اللاسلكية الكهرومغناطيسية المستقبلة منه ضعيفة للغاية، إلا أن الباحثين يتابعون ويلتقطون الإشارات الصادرة عنها، من خلال ثلاثة هوائيات عملاقة موجودة في كل من ولاية كاليفورنيا الأمريكية، ومدينة مدريد الأسبانية ومدينة كانبيرا الأسترالية. يأمل العلماء في أن تتجاوز المركبتان النظام الشمسي برمته، وأن تحققا الحلم في إنشاء أول شبكة رادارات للاتصال بالنجوم، للتواصل مع أية حضارة كونية عاقلة في المستقبل.[3]

في سنة 2002 أجرى العلماء تعديلات على سفينة فوياجر 1 وهي على مسافة أبعد من كوكب بلوتو، وهو ابعد الكواكب عن الأرض. فقد تبين انه لا بد من تغيير جهاز الحاسوب والمراصد البصرية على مسبار الفضاء بعد أن ظهر للعلماء أن الأجهزة الأصلية قد استهلكت.[4]

في ديسمبر 2010 بدأت تقترب من حافة النظام الشمسي، وقالت ناسا ان القراءات الأخيرة أظهرت أن متوسط سرعة الرياح الشمسية تباطأ لدرجة أنها وصلت إلى الصفر ما يعني ان المركبة الفضائية اقتربت أكثر من أي وقت مضى من هوامش النظام الشمسي أو ما يسمى بحافة الغلاف الشمسي، ويقدر العلماء ان الامر سيستغرق أربع سنوات أخرى قبل أن تخرج المركبة من النظام الشمسي وتدخل الفضاء النجمي.[5][6]

السجل الذهبي

سجل ڤويدجر الذهبي


تصميم المركبة

نظام الاتصال

الطاقة

Voyager 1 RTG unit

صممت مصادر الطاقة من البلوتونيوم في المسبارين بحيث تستمر حتى عام 2025. وعندما تنفد سوف يواصل المسباران ابحارهما السريع في الفضاء باتجاه نجوم أخرى في مجرة درب التبانة لكنهما لن يتمكنا بعد ذلك من إرسال إشارات إلى الأرض.


الأجهزة العلمية

Expand
اسم الجهاز الاختصار الوصف
نظام التصوير العمي
(disabled)
(ISS) Utilized a two-camera system (narrow-angle/wide-angle) to provide imagery of Jupiter, Saturn and other objects along the trajectory. More
المصافي
Narrow Angle Camera Filters[7]
الاسم الطول الوجي الطيف الحساسية
Clear 280–640 nm
Voyager - Filters - Clear.png
UV 280–370 nm
Voyager - Filters - UV.png
بنفسجي 350–450 nm
Voyager - Filters - Violet.png
أزرق 430–530 nm
Voyager - Filters - Blue.png
' '
Clear.png
'
أخضر 530–640 nm
Voyager - Filters - Green.png
' '
Clear.png
'
برتقالي 590–640 nm
Voyager - Filters - Orange.png
' '
Clear.png
'
Wide Angle Camera Filters[8]
Name Wavelength Spectrum Sensitivity
Clear 280–640 nm
Voyager - Filters - Clear.png
' '
Clear.png
'
Violet 350–450 nm
Voyager - Filters - Violet.png
Blue 430–530 nm
Voyager - Filters - Blue.png
CH4-U 536–546 nm
Voyager - Filters - CH4U.png
Green 530–640 nm
Voyager - Filters - Green.png
Na-D 588–590 nm
Voyager - Filters - NaD.png
Orange 590–640 nm
Voyager - Filters - Orange.png
CH4-JST 614–624 nm
Voyager - Filters - CH4JST.png
Radio Science System
(disabled)
(RSS) Utilized the telecommunications system of the Voyager spacecraft to determine the physical properties of planets and satellites (ionospheres, atmospheres, masses, gravity fields, densities) and the amount and size distribution of material in Saturn's rings and the ring dimensions. More
Infrared Interferometer Spectrometer
(disabled)
(IRIS) Investigates both global and local energy balance and atmospheric composition. Vertical temperature profiles are also obtained from the planets and satellites as well as the composition, thermal properties, and size of particles in Saturn's rings. More
Ultraviolet Spectrometer
(active)
(UVS) Designed to measure atmospheric properties, and to measure radiation. More
Triaxial Fluxgate Magnetometer
(active)
(MAG) Designed to investigate the magnetic fields of Jupiter and Saturn, the interaction of the solar wind with the magnetospheres of these planets, and the magnetic field of interplanetary space out to the boundary between the solar wind and the magnetic field of interstellar space, if crossed. More
Plasma Spectrometer
(defective)
(PLS) Investigates the macroscopic properties of the plasma ions and measures electrons in the energy range from 5 eV to 1 keV. More
Low Energy Charged Particle Instrument
(active)
(LECP) Measures the differential in energy fluxes and angular distributions of ions, electrons and the differential in energy ion composition. More
Cosmic Ray System
(active)
(CRS) Determines the origin and acceleration process, life history, and dynamic contribution of interstellar cosmic rays, the nucleosynthesis of elements in cosmic-ray sources, the behavior of cosmic rays in the interplanetary medium, and the trapped planetary energetic-particle environment. More
Planetary Radio Astronomy Investigation
(disabled)
(PRA) Utilizes a sweep-frequency radio receiver to study the radio-emission signals from Jupiter and Saturn. More
Photopolarimeter System
(defective)
(PPS) Utilized a telescope with a polarizer to gather information on surface texture and composition of Jupiter and Saturn and information on atmospheric scattering properties and density for both planets. More
Plasma Wave System
(active)
(PWS) Provides continuous, sheath-independent measurements of the electron-density profiles at Jupiter and Saturn as well as basic information on local wave-particle interaction, useful in studying the magnetospheres. More



. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

ملف المهمة

زمن السفر
التاريخ الحدث
1977-09-05 إنطلاق المركبة 12:56:00 UTC.
1977-12-10 دهول حزام الكويكبات.
1977-12-19 ڤويدجر 1 overtakes ڤويدجر 2. (انظر المخطط)
1978-09-08 الخروج من حزام الكويكبات.
1979-01-06 بدء مرحلة رصد المشترى.
1980-08-22 Start Saturn observation phase.
1980-12-14 بدء مهمة ڤويدجر بين الكواكب.

[9] [10]

الإطلاق والمسار

في 5 سبتمبر 1977 أطلقت ناسا المسبار ڤويدجر 1 على قمة تيتان 3 إي -سنتاور من فلوريدا، وأطلق فوياجر 2 قبله بأسبوعين. وعلى الرغم من ذلك فقد وصل ڤويدجر 1 إلى زحل والمشتري حيث اختير له مسارا أقصر.

نظرا لأن قدرة الصاروخ كانت لا تكفي لكي يغادر المسباران مجال جاذبية الأرض حيث اعطى الصاروخ المسبار منهما سرعة نحو 9 كيلومتر في الثانية فقد استعانت ناسا بالكواكب المجاورة للأرض لزيادة سرعة المسبارين عن طريق استغلال جاذبيتهم للمسبارين وإعطائم بذلك دفعة مقلاعية تزيد من سرعتهم إلى نحو 19 كيلومتر في الثانية وبعدها يبدآون رحلة زيارة الكواكب البعيدة عن الشمس.

الالتحام مع المشترى


بدأ فوياجر 1 تصوير المشتري في يناير 1979 ،وكانت أقصر مسافة بينهما في 5 مارس 1979 عل مسافة 349000 كيلومتر. وأتاح التباين الدقيق للكاميرات الحصول على أوضح صور للكوكب وأقماره وحلقاته. كما قام المسبار بقياس المجال المغناطيسي للمشتري وكذلك هالته الإشعاعية. وأوقف فوياجر 1 قياساته وتصوير المشتري في أبريل 1979.

واهم اكتشافات للمسبارين للمشتري هما اكتشاف حلقاته واكتشاف نشاط بركاني على قمرالمشتري ايو والتي لم يكتشف من قبل، لا بالمراصد ولا بواسطة المسبارين السابقين بيونير 10 وبيونير 11.


. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

الالتحام مع زحل

في يوم 10 نوفمبر 1980 10وصل فوياجر 1 إلى زحل، وذلك بمدة تسعة أشهر قبل وصول فوياجر 2. وبدأ في اليوم التالي بمشاهداته : القمر تيتان. وق عرفنا قبل ذلك وجود الميثان في جوه، ولكن جو اقمر تيتان كان كثيفا بحيث لم يسمح لمهرفة سطحه.

ولكن أخذت صور بأجهزة الأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية لتحليل جوه. ثم بدأ تصوير الأقمار ميماس وديون ورهيا وكذلك الحلقة الواضحة، وايغرق ذلك نحو 10 ساعات. وبعد الطيران عبر القطب الجنوبي لزحل إتخد المسبار فوياجر 1 مسارا يصنع زاوية 35 درجة مع خط الأستواء المجموعة الشمسية يخرج بها من المجموعة الشمسية. واستطاع فوياجر 1 التقات صور كثير كما فعل مع المشتري.

ورغم أن سطح القمر تيتان لم يمكن فحصه إلا أننا عرفنا الكثير عن جوه. فبجانب النسبة الكبيرة من النيتروجين فيوجد فيه أثار من الميثان والإثلين ومركبات أخرى كربوهيدرات. وجوه متسع وكثيف ولكنه باردا جدا للحياة. وقد أعطت تلك المعلومات أهمية كبيرة لبعثة كاسيني-هويجنز. كما اكتشفت عدة أقمار صغيرة في الحلقات الخارجية لزحل.

وبين فوياجر 1 أن حلقات زحل ليست متساوية الكثافة وإنها تتكون من حلقات منفرة. ونظرا لأن فوياجر 1 لم يكن في موقع مناسب للقيام بفحوصات أدق وتعطل جهاز بي بي إس، فقد عملت ناسا على تعديل برمجة فوياجر 2 للقيام بتحليل حلقات زحل من مسار مناسب.


المهمة بين النجوم

a set of grey squares trace roughly left to right. A few are labeled with single letters associated with a nearby coloured square. J is near to a square labeled Jupiter; E to Earth; V to Venus; S to Saturn; U to Uranus; N to Neptune. A small spot appears at the centre of each coloured square
The "family portrait" of the Solar System taken by Voyager 1
السنة End of specific capabilities as a result of the available electrical power limitations
2007 Termination of plasma subsystem (PLS)
2008 Power off Planetary Radio Astronomy Experiment (PRA)
2010 Terminate scan platform and Ultraviolet spectrometer (UVS) observations
2015 Termination of Data Tape Recorder (DTR) operations (limited by ability to capture 1.4 kbit/s data using a 70 m/34 m antenna array. This is the minimum rate at which the DTS can read-out data.)
2016 approx Termination of gyroscopic operations
2020 Start shutdown of science instruments (اعتبارا من 18 أكتوبر 2010 (2010-10-18) the order is undecided but the Low-Energy Charged Particles, Cosmic Ray Subsystem, Magnetometer, and Plasma Wave Subsystem instruments are expected to still be operating)[11]
2025–2030 Can no longer power any single instrument.

يتجه الآن فوياجر 1 وفوياجر 2 خلال الغلاف الشمسي heliosheath وهي منطقة وسط بين نجومية نحو حافة الغلاف الشمسي Heliopause في مسارين مختلفين.

المهمة الشمسية

a Bow Shock appears to wrap around the heliosphere that encompasses the Solar System
Voyager 1 is currently within the heliosheath and approaching interstellar space.

مع مرور سبتمبر 2011 يكون المسباران لا زالا يعملان ويبتعدان عن الأرض وقد مر عليهما أكثر من 34 عاما منذ إطلاقهما في عام 1977. من ضمن من يتولى توجيه المسبارين الآن هم أبناء العلماء الأوائل الذين بنوا المسبارين. وكان البرنامج أصلا أن يقوم المسباران بالمرور بالمشتري وزحل وبعد ذلك - لو كانت محركاتهما لا تزال في حالة صالحة وأدوات التوجيه صالحة - أن يتوجه أحد المسبارين إلى أورانوس ونبتون. وفعلا كان ذلك هو مسار فوياجر 2 حيث قابل نبتون عام 1989. أما فوياجر 1 فقد قام بالعبور وتصوير قمر زحل، القمر تيتان الذي تغطيه طبقة من الميثان، واتخذ بعد ذلك مسارا عموديا على مساره الذي اتخذه منذ مغادرته الأرض بغرض القيام بقياسات أثناء مغادرته للمجموعة الشمسية.

يبعد فوياجر 1 الآن (ديسمبر 2011) نحو 18 مليار كيلومتر عن الأرض وتستعرق إشارتة الاسلكية نحو 5و13ساعة للوصول إلى الأرض.[12] ويزداد بعده عنا نحو 530 مليون كيلومتر كل سنة، وقارب أن يصل إلى حافة المجموعة الشمسية التي يقدر بعدها بنحو 19 مليار كيلومتر. بعد ذلك يدخل الفضاء البين نجمي حيث الهيدروجين والهيليوم قليل الكثافة الذي يملأ الكون. تبعد تلك الحافة نحو ضعف المسافة بين الشمس وبلوتو.


الوضع الحالي

Simulated view of the position of Voyager 1 as of 8 February 2012 showing spacecraft trajectory since launch.
Simulated view from Voyager 1. Planet orbits are shown but no planets are visible from this distance.

في تاريخ أغسطي 2010 وصل فوياجر 1 إلى منطقة هليوسهيث ومن المنتظر أن يترك الكرة الشمسية ويتخلص من تأثير الريح الشمسي عام 2015. ثم ينتقل إلى المنطقة التي تنتهي عندها الريح الشمسي ويبدأ الوسط البين نجمي. وتأثير جاذبية الشمس سيستمر ملموسا حيث أنها تصل نظريا إلى سحابة أورط التي تعتبر آخر حود المجموعة الشمسية.

ويكفي وقود الهيدرازين الذي بواسطه يمكن التحكم في اتجاه المسبار لنحو 40 سنة قادمة. أما الجهاز الجساس في هذا الشأن فهو البطارية النووية التي تمد فوياجر 1 بالكهرباء حيث تقل التفاعلات النووية للنظائر المشعة مع الوقت واستهلاك المزدوجات الحرارية الكهربائية مما يخفض من القدرة الكهربائية للمسبار بمعدل 4و1 % سنويا.


تقل سرعة فوياجر 2 عن سرعة فوياجر 1 قليلا، وقد واصل فوياجر 2 مساره في نفس مستوى أفلاك الكواكب وقام بالعبور عبر أورانوس ونبتون وبلوتو بعد عبوره المشتري وزحل ويبعد عنا الآن نحو 5و14 مليار كيلومتر. في ديسمبر 2010 أرسل فوياجر 1 بأن قياساته تدل عل اختفاء الجسيمات المشحونة الآتية من الشمس عند هذا البعد مما يدل على قرب مغادرته للمجموعة الشمسية على بعد 19 مليار كيلومتر. ويرجع الفضل في دوام عمل المسبارين إلى تزويد كل منهما هما ببطارية نظائر مشعة تعمل بالبلوتونيوم-238 ، إذ أن استعمال ألواحا شمسية في تلك الأبعاد لا يفيد بسبب الضعف الشديد لأشعة الشمس التي تصل إلى هناك. وكان في تقدير العلماء ان البطاريات النووية سوف تكفي لإمداد المسبارين بالطاقة الكهربية لمدة 50 عاما، أي من المنتظر أن تعملان حتى عام 2025. وقد قلت الطاقة الكهربية التي تمد كلا من المسبارين بالطاقة وبلغت الآن 12 واط وهي طاقة تكفي فقط لإنارة ثلاث لمبات. ولكن المختصون يقومون ببرمجة المسبارين لتوفير استهلاك الطاقة بقدر الإمكان. تعمل البطاريات الآن بنحو 5 % من قدرتها الابتدائية وتستغرق الإشارة الاسلكية من الأرض إلى المسبار نحو 5و13 ساعة، ومثل هذا الزمن مرة ثانية حتي يصل الرد من المسبار إلأى الأرض، ويتم ذلك بسرعة الضوء التي تبلغ 300.000 كيلومتر في الثانية.

يوم 13 نوفمبر أرسل فوياجر 2 إشارة وصلت الأرض يوم 14 نوفمبر تؤكد أن المحركات الصاروخية الاحطياطية تعمل بحسب الخطة. وتقوم ناسا بارسال إشارات لتشغيل تلك المحركات من وقت لآخر حتي أن محركات فوياجر 1 قد شغّلت حتى الآن 353.000 مرة ومحركات فوياجر 2 قد شغلت 318.000 مرة.

وعنما يسكت المسباران بعد ذلك فسوف يواصلان حركتهما في الفضاء الكوني. وكل منهما يحمل رسالة إلى الخارج عبارة عن قرص من النحاس مطلي بالذهب ومحفور عليه صور لبني آدم، وموسيقى وتحيات من الأرض بعدة لغات. والقرص يشبه اسطوانة الموسيقى ويعمل بنفس طريقة الفونوغراف، ولكن هذا كان ذلك هو الحال ، ففي عام 1977 لم يكن أحد يعرف شيئا عن القرص المضغوط.

يتجه فوياجر 1 الآن نحو أقرب نجم لنا وهو قنطور الأقرب الذي يبعد عنا نحو 2و4 سنة ضوئية. لو قُدّر لأن يصله فسيصله بسرعته الحالية البالغة 61.000 كيلومتر في الساعة بعد مرور 73.600 سنة.

الوصول لحافة النظام الشمسي

في 16 يونيو 2012 وصل المسبار الفضائي فويجر 1 الى حافة النظام الشمسي وزاد رقمه القياسي في كونه أبعد جسم من صنع الإنسان في الفضاء. وفي بيان عن ناسا أن ڤويدجر يرسل بيانات للأرض تظهر زيادة كبيرة في عدد الجسميات المشحونة القادمة من خارج النظام الشمسي. وقالت ناسا أيضاً أن علماء ڤويدجر الذين يبحثون هذه الزيادة السريعة من نتيجة حتمية لكن تاريخية وهي ان اول رسول من البشرية إلى الفضاء بين النجوم اصبح على حافة نظامنا الشمسي..[13]

انظر أيضاً

المصادر

  1. ^ "VOYAGER:Mission Information". NASA. 1989. Retrieved January 2, 2011.
  2. ^ Voyager-Projektseite der NASA (englisch)
  3. ^ المركبتان فوياجر والرحلة نحو المجهول
  4. ^ اصلاح سفينة فوياجر واحد على مسافة 12 مليار [ كيلومتر بي بي سي، تاريخ الولوج 28/06/2009
  5. ^ مركبة فضائية تقطع 17.4 مليار كيلومتر وتقترب من النظام الشمسي الاقتصادية، تاريخ الولوج: 15 ديسمبر 2010
  6. ^ ناسا تعلن اقتراب سفينة فضاء من حافة النظام الشمسي سانا، تاريخ الولوج: 15 ديسمبر 2010
  7. ^ "Voyager 1 Narrow Angle Camera Description". NASA / PDS. 2003-08-26. Retrieved 2011-01-17. |first= missing |last= (help)
  8. ^ "Voyager 1 Wide Angle Camera Description". NASA / PDS. 2003-08-26. Retrieved 2011-01-17. |first= missing |last= (help)
  9. ^ "Voyager Mission Description" NASA, February 19, 1997
  10. ^ "Voyager 1 Full Mission Timeline" Muller, Daniel, 2010
  11. ^ "Voyager – Spacecraft – Spacecraft Lifetime". NASA Jet Propulsion Laboratory. 2010-10-18. Retrieved 2011-09-30. shutdown order has not been determined
  12. ^ "Where are the Voyagers?". NASA. Retrieved November 4, 2011.
  13. ^ "المسبار الفضائي "فويجر" يصل إلى حافة النظام الشمسي". دار الحياة. 2012-06-16. Retrieved 2012-06-18.

وصلات خارجية

Media related to ڤويدجر-1 at Wikimedia Commons