Otevřít hlavní menu

Voyager 1 je vesmírná sonda americké agentury NASA, jejíž mise byla zahájena 5. září 1977. První část programu Voyager pro studium vnější sluneční soustavy byla zahájena vypuštěním sondy Voyager 2 20. srpna 1977. Dne 10. ledna 2019 byl Voyanger 1 v provozu 41 let, 4 měsíce a 5 dnů.[1] Vesmírná sonda stále komunikuje se Zemí, prostřednictvím radioteleskopů Deep Space Network, odsud přijímá rutinní příkazy a vysílá data k Zemi. Dne 10. ledna 2019 byla ve vzdálenosti 145.11 astronomických jednotek (21.708 miliard kilometrů) od Země a je nejvzdálenějším objektem od Země vytvořeným člověkem.

Voyager 1
Sonda na fotografii NASA
COSPAR 1977-084A
Katalogové číslo 10321
Start 5. září 1977
Kosmodrom Eastern Test Range
Nosná raketa Titan 3E Centaur D-1T
Stav objektu mimo sluneční soustavu
Provozovatel USA, NASAJPL
Výrobce USA, NASA – JPL
Druh kosmická sonda
Program Program Voyager
Hmotnost aktuální 733kg / startovní 815 kg
Parametry dráhy
Centrální těleso Slunce
Aktuální pozice Solar System Simulator
Přístroje
Nese přístroje Infrared interferometer spectrometer and radiometer
Oficiální web Oficiální web
Některá data mohou pocházet z datové položky.

Cíl sondy zahrnovaly průlety kolem planety Jupiter, Saturn a největšího Saturnova měsíce, Titan. Během průletů měla sonda za úkol studovat počasí, magnetické pole a prstence Jupiteru a Saturnu. Po dokončení průletů kolem Saturnu a ukončení první mise 12. listopadu 1980 se Voyager 1 stal třetím z pěti vesmírných sond, které dosáhly únikové rychlosti, což jim umožnilo opustit Sluneční soustavu. První část mise byla úspěšná, na Zemi bylo doručeno 34 000 snímků. Dne 25. srpna 2012 se Voyager 1 stal první vesmírnou sondou, která překročila heliopauzu a vstoupila do mezihvězdného prostoru.[2] Na konci roku 2017 byl na sondě proveden úspěšný test trysek pro korekci trajektorie sondy Voyager 1, které byly naposledy použité v roce 1980, tím bylo dosaženo lepšího příjmu signálu a prodloužení mise o dva až tři roky.[3] Komunikace sondy Voyager 1 se Zemi by měla pokračovat až do roku 2025, kdy jeho radioizotopové termoelektrické generátory již nebudou dodávat dostatečné množství elektrické energie pro přenos dat k Zemi a pro provoz svých vědeckých přístrojů.

Hmotnost sondy (podle JPL/NASA) při startu byla 815kg, aktuální hmotnost v září 2018 je 733kg (rozdíl je hmotnost spotřebovaného hydrazinu jako paliva pro orientační motorky). Pro oba Voyagery jsou zdroji energie tři radioizotopové termoelektrické generátory, které sice již překonaly původně plánovanou životnost, ale dnes se předpokládá, že budou schopny generovat dostatek energie pro komunikaci se Zemí i po roce 2025. Rychlost Voyageru 1 je 38 026 mil za hodinu[1] (cca 17 km/s).

Obsah

KonstrukceEditovat

Konstrukce sondy vycházela ze zkušeností s konstrukcí předchozích sond v programu Mariner, ale i přesto si vyžádala přes pět let práce.[4] Jedná se o sondu, jejíž tělo je tvořeno desetibokým hranolem o výšce 0,47 m a průměru 1,78 m a která je stabilizována ve třech osách. Na vrcholku tohoto hranolu se nachází parabolická směrová anténa s průměrem 3,66 m, která je určena k přenosu informací s pozemními radioteleskopy. K tělu sondy jsou připevněny tři výklopné tyče, na kterých se nachází vybavení a energetická jednotka sondy. Na první výklopné tyči o délce přibližně 2,5 m je na otočné plošině umístěno vědecké vybavení společně s kamerami a spektrometrem. Na další tyči o délce 13 m orientované na opačné straně jsou připevněna čidla magnetometru. Na poslední tyči jsou umístěny energetické zdroje sondy v podobě 3 radioizotopových termoelektrických generátorů (RTG), který palubní přístroje sondy zásobil 3×160 W elektrické energie. Přísun elektrické energie postupně s roky klesal a v roce 1997 dosahoval již jenom 335 W. Energetický zdroj je tvořen jednotkou o hmotnosti 39 kg, průměru 0,4 m a délce 0,5 m, jenž využívá jako zdroj energie 238PuO2.[5]

Celkový provoz sondy je řízen zdvojeným palubním počítačem CCS (Computer Command Subsystem). Zpracování vědeckých a telemetrických dat a řízení vědeckých experimentů zajišťuje systém zpracování dat FDS (Flight Data Subsystem) vybavený ztrojeným počítačem. Data mohou být zaznamenána na magnetopáskové paměti DSS (Data Storage Subsystem) s kapacitou 536 Mbit. Komunikační systém pracuje v pásmu X (8,4 GHz, rychlost přenosu 8 bit/s až 115,2 kbit/s, výkon 23 W) a S (2,3 GHz, rychlost přenosu min. 40 bit/s). Stabilizační digitální systém AACS (Attitude and Articulation Control Subsystem) využívající detektorů Slunce, sledovačů hvězd a 3 úhloměrných gyroskopů zajišťuje orientaci a stabilizaci sondy v prostoru a natáčení plošiny s optickými přístroji na zkoumané cíle. Celkem 16 trysek na jednosložkové kapalné pohonné látky (hydrazin, celková zásoba 105 kg) o tahu 16×0,9 N slouží jako výkonné prvky pro korekce dráhy (4 motory) a pro orientaci a stabilizaci sondy (8 motorů).[5] Řízení sondy zajišťuje pozemní řídicí středisko Jet Propulsion Laboratory v Pasadeně[4] pomocí radioteleskopů Deep Space Network.

Vědecké vybavení na paluběEditovat

  • kamerový systém ISS (Imaging Science System)
  • komplex pro rádiová měření RSS (Radio Science System)
  • ultrafialový spektrometr UVS (Ultraviolet Spectrometer)
  • trojosý cívkový magnetometr MAG (Magnetometer)
  • detektor nízkoenergetických iontů LECP (Low-Energy Charged Particles)
  • systém detektorů kosmického záření CRS (Cosmic Ray System)
  • detektor rádiových vln PRA (Planetary Radio Astronomy)
  • fotopolarimetr PPS (Photopolarimeter System)
  • přístroj pro studium vln v plazmatu PWS (Plasma Wave System)
  • infračervený interferometr a spektrometr IRIS (Infrared Interferometer Spectrometer)
  • spektrometr plazmových částic PLS (Plasma Spectrometer)

Poselství jiným světůmEditovat

 
Zlatá deska s poselstvím případným jiným světům
Český pozdrav ze zlaté desky, umístěné na sondách Voyager
Související informace naleznete také ve článku Zlatá deska Voyageru.

Voyager 1, podobně jako jeho sesterská sonda Voyager 2, na své palubě nese měděnou pozlacenou gramofonovou desku, která obsahuje poselství případným mimozemským civilizacím. Jedná se o disk o průměru 305 mm se záznamem 115 obrázků v analogovém formátu, 55 pozdravů v různých jazycích světa a 35 přírodních i umělých zvuků a 27 záznamů hudby zaznamenaný při rychlosti 16⅔ otáček za minutu. Disk je uložen uvnitř hliníkového pouzdra, na jehož povrchu je vygravírováno schéma, znázorňující původ sondy a návod k použití disku. Součástí pouzdra je i vzorek radioaktivního 238U (počáteční aktivita 9,6 Bq), umožňující případnému nálezci určení stáří sondy. Zbytek nahrávky je tvořen zvukovým záznamem.[5]

Mezi pozdravy je i pozdrav v češtině. Krátkou větu navrhl a namluvil fyzik Václav Kostroun, profesor na Cornellova univerzitě v Ithace.[6] Česká věta zní: „Milí přátelé, přejeme vám vše nejlepší“.[7]

Jednou z hudebních nahrávek na pozlacené gramofonové desce je píseň „Johnny B. Goode“ z roku 1958, kterou složil a nahrál americký kytarista a zpěvák Chuck Berry.

MiseEditovat

 
Ilustrační znázornění trasy obou sond

Primární cíleEditovat

Každá sonda měla stanovené hlavní cíle u každé planety, kterou měla navštívit. Mezi tyto úkoly patřilo:

Plánování miseEditovat

Voyager 1 byl plánován jako Mariner 11, součást programu Mariner. Od začátku se počítalo s využitím gravitačních manévrů. S jejich pomocí je možné urychlit sondu a dosáhnout cílů za kratší období a tím i navštívit více planet.

Průběh miseEditovat

Voyager 1 byl vypuštěn 5. září 1977 z mysu Canaveral na Floridě raketou Titan IIIE Centaur. Ačkoliv byl vypuštěn až 16 dní po svém dvojčeti Voyageru 2, kvůli odlišné trajektorii byla jeho rychlost větší, tím dosáhl Jupiteru a Saturnu před svým dvojčetem. K první úpravě dráhy došlo 11. září 1977. Při této korekci se projevily drobné technické problémy, jednak s nasměrováním pohyblivé plošiny s televizní anténou a také s tahem řídících trysek. Podařilo se je však vyřešit.

Dne 10. prosince 1978, tedy více než rok po startu, začala sonda ve vzdálenosti 80 milionů km pořizovat první snímky Jupiteru. A 5. března následujícího roku prolétla ve výši 278 000 km nad mraky planety. Pořídila stovky fotografií (měsíc před Voyagerem 2) s rozlišením až 6 km a to včetně Velké rudé skvrny a prstenců kolem největší planety sluneční soustavy. Další fotografie pořizovala u měsíců Io, Ganymed, Callisto a Europa. Z Io získala ve vzdálenosti 20 000 km fotografie činné sopky, na Callistu krátery. Fotografickou činnost u planety Jupiter ukončila v dubnu 1979.

S využitím gravitačního manévru a malé korekce pokračovala v dráze k planetě Saturn. Tu dostihla 12. listopadu 1980,[8] když již tři měsíce předtím začala s jeho fotografováním. Předané fotografie přinesly mnoho nových poznatků. Prstence Saturnu mají velmi složitou strukturu několika tisícovek částic, jejichž struktura a tvar jsou rozmanité. Pořídila snímky měsíců Mimas, Tethys, Dione, Enceladus, Rhea a Titan. Kolem Titanu prolétla 12. listopadu 1980 ve vzdálenosti 6500 km. U Titanu pořídila řadu údajů o složení atmosféry a teplotě.

 
Poloha Voyageru 1 v heliosféře roku 2005

Sonda zaslala k Zemi 34 000 snímků, z toho 18 000 z oblasti Jupiteru a 16 000 z oblasti Saturnu.[8] Po opuštění oblasti Saturnu pokračoval Voyager 1 v letu nad planetární rovinou z naší sluneční soustavy. Dne 15. srpna 2006 překonal vzdálenost 100 AU (15 miliard kilometrů) od Slunce a pohyboval se v heliosféře, což je oblast za rázovou (terminační) vlnou. Z této vzdálenosti trvalo signálům ze sondy více než 13 hodin, než dorazily k Zemi. Voyager 1 díky gravitačním manévrům je na hyperbolické dráze a pohybuje se únikovou rychlostí, to znamená, že se již nevrátí zpátky do Sluneční soustavy.

V prosinci 2010 NASA oznámila, že se stále fungující sonda dostala na hranici Sluneční soustavy a že v daném prostoru sluneční vítr, který se dosud pohyboval ven, už nemíří ven, ale pohybuje se stranou.[9] Dne 14. června 2012 bylo oznámeno, že detektory Voyageru 1 zaznamenaly nárůst výskytu nabitých částic, což naznačuje, že se sonda dostala ze zóny vlivu Slunce a nyní vniká do mezihvězdného prostoru, v němž je vyšší úroveň záření. Tato oblast je také brána za nejzazší hranici Sluneční soustavy – 17,9 miliard kilometrů od Země. Dne 25. srpna 2012 NASA oficiálně potvrdila, že sonda Voyager 1 opustila sluneční soustavu.[10][11]

Budoucnost sondyEditovat

Cesta Voyageru 1 nebyla plánována, aby došla k nějaké určité hvězdě, ale za 40 000 let by měl proletět kolem hvězdy AC+79 3888 (Gliese 445) ve vzdálenosti 1,6 světelného roku.[10] Tato hvězda je v současnosti v souhvězdí Žirafy. Sonda se v daleké budoucnosti stane oběžnicí Mléčné dráhy.

OdkazyEditovat

ReferenceEditovat

  1. a b Voyager - Mission Status. voyager.jpl.nasa.gov [online]. Jet Propulsion Laboratory, NASA [cit. 2019-01-10]. Dostupné online. (anglicky) 
  2. BARNES, Brooks. In a Breathtaking First, NASA’s Voyager 1 Exits the Solar System. The New York Times [online]. 2013-09-12 [cit. 2019-01-10]. Dostupné online. ISSN 0362-4331. (anglicky) 
  3. WALL, Mike. Voyager 1 Just Fired Up its Backup Thrusters for the 1st Time in 37 Years. Space.com [online]. Space, 2017-12-01 [cit. 2019-01-10]. Dostupné online. (anglicky) 
  4. a b Planetary Voyage [online]. jpl.nasa.gov, rev. 2004-03-24 [cit. 2008-02-21]. Dostupné online. (anglicky) 
  5. a b c VÍTEK, Antonín. 1977-076A - Voyager 2 [online]. [cit. 2008-02-21]. Dostupné online. (česky) 
  6. VOPLATKA, Michal. Poselství vzdáleným civilizacím [online]. Kosmonautix.cz, 2014-09-06 [cit. 2017-09-05]. Dostupné online. 
  7. Greetings to the Universe in 55 Different Languages [online]. National Aeronautics and Space Administration, Jet Propulsion Laboratory [cit. 2017-09-05]. Dostupné online. (anglicky) 
  8. a b PACNER, Karel; VÍTEK, Antonín. Půlstoletí kosmonautiky. Praha: Paráda, 2008. ISBN 978-80-87027-74-4. Kapitola Ke vzdáleným světům, s. 182. 
  9. Sonda Voyager 1 opouští po 33 letech sluneční soustavu. Novinky.cz [online]. 2010-12-13 [cit. 2010-12-13]. Dostupné online. 
  10. a b Voyager - The Interstellar Mission. voyager.jpl.nasa.gov [online]. [cit. 2017-11-27]. Dostupné online. (anglicky) 
  11. NASA potvrdila průlom pro lidstvo: Sonda Voyager 1 opustila sluneční soustavu. Novinky [online]. 2013-09-12 [cit. 2013-09-12]. Dostupné online. 

LiteraturaEditovat

  • LÁLA, Petr; VÍTEK, Antonín. Malá encyklopedie kosmonautiky. Praha: Mladá fronta, 1982. 

Související článkyEditovat

Externí odkazyEditovat