Voyager 2

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 18. srpna 2022; kontroly vyžadují 2 úpravy .

Voyager 2
Voyager 2
Voyager
Zákazník	NASA
Výrobce	USA
Operátor	NASA
Úkoly	průzkum vnějších planet sluneční soustavy
rozpětí	Jupiter , Saturn , Uran , Neptun
panel	mys canaveral
nosná raketa	Titan IIIE  / " Kentaurus "
zahájení	20. srpna 1977 14:29:00  UTC
Délka letu	v letu 45 let 2 měsíce 14 dní
ID COSPAR	1977-076A
SCN	10271
Specifikace
Hmotnost	721,9 kg
Napájení	420 W
voyager.jpl.nasa.gov
Mediální soubory na Wikimedia Commons

Voyager 2 je aktivní  vesmírná sonda vypuštěná NASA 20. srpna 1977 jako součást programu Voyager na průzkum vnějších planet sluneční soustavy . První a jediná pozemská kosmická loď, která dosáhla Uranu (leden 1986) a Neptunu (srpen 1989). Voyager 2 držel rekord pro nejvzdálenější objekt sluneční soustavy, kterého dosáhl a studoval více než 25 let, dokud jej nepřekonala vesmírná sonda New Horizons , která dosáhla Pluta (v červenci 2015) a Arrokoth (v lednu 2019).

Skutečná vzdálenost od Země a od Slunce k Voyageru 2, stejně jako jeho heliocentrická rychlost, jsou zobrazeny v reálném čase na webu NASA [1] .

Historie

Voyager 2 odstartoval 20. srpna 1977, 16 dní před Voyagerem 1 [2] .

Mise Voyager 2 zpočátku zahrnovala pouze studium Jupiteru a Saturnu a také jejich měsíců. Trať letu počítala i s možností průletu kolem Uranu a Neptunu, což se podařilo zrealizovat.

Plavidlo je totožné s Voyagerem 1 . Díky gravitačním manévrům poblíž Jupiteru, Saturnu a Uranu dokázal Voyager 2 zkrátit dobu letu k Neptunu o 18 let (ve srovnání s letem ze Země po Hohmannově trajektorii ).

• 9. července 1979 - největší přiblížení k Jupiteru (71,4 tis. km).

Voyager 2 se přiblížil k Evropě a Ganymedu , galileovským měsícům , které Voyager 1 dříve neprozkoumal. Přenesené snímky umožnily předložit hypotézu o existenci tekutého oceánu pod povrchem Europy. Průzkum největší družice ve sluneční soustavě – Ganymedu – ukázal, že je pokryta krustou „špinavého“ ledu a její povrch je mnohem starší než povrch Evropy. Po prozkoumání satelitů přístroj proletěl kolem Jupiteru.

• 25. srpna 1981 - největší přiblížení k Saturnu (101 tisíc km).

Trajektorie sondy prošla poblíž Saturnových měsíců Tethys a Enceladus a sonda vyslala podrobné fotografie povrchu satelitů.

• 24. ledna 1986 - největší přiblížení k Uranu (81,5 tis. km).

Zařízení přeneslo na Zemi tisíce snímků Uranu, jeho satelitů a prstenců. Díky těmto fotografiím vědci objevili dva nové prstence a prozkoumali devět již známých. Kromě toho bylo objeveno 11 nových satelitů Uranu . Snímky jednoho z měsíců – Mirandy  – vědce překvapily. Předpokládá se, že malé satelity po svém vzniku rychle vychladnou a jsou monotónní pouští posetou krátery. Ukázalo se však, že na povrchu Mirandy leží údolí a pohoří, mezi nimiž byly patrné skalnaté útesy. To naznačuje, že historie Měsíce je bohatá na tektonické a tepelné jevy. Voyager 2 ukázal, že teplota na obou pólech Uranu byla stejná, i když pouze jeden byl osvětlen Sluncem. Vědci došli k závěru, že existuje mechanismus pro přenos tepla z jedné části planety do druhé. Průměrná teplota Uranu je 59  K , neboli −214 °C [2] .

• 25. srpna 1989 - přístroj proletěl 48 tisíc km od povrchu Neptunu [3] .

Byly získány unikátní snímky Neptunu a jeho velkého satelitu Triton . Na Tritonu byly objeveny aktivní gejzíry, což bylo pro vzdálený a studený satelit od Slunce velmi neočekávané. Bylo objeveno 6 nových měsíců Neptunu ( Despina , Galatea , Larissa , Proteus , Naiad a Thalassa ) [3] .

• 30. srpna 2007 - zařízení dosáhlo hranice rázové vlny a vstoupilo do oblasti heliopauzy [4] .

• 24. ledna 2011 NASA oslavila 25. výročí setkání Voyageru 2 s Uranem. V tomto okamžiku se zařízení nacházelo asi 14 miliard km od Slunce a Voyager 1, vyslaný ke studiu Jupiteru a Saturnu, uletěl od Slunce o více než 17 miliard km.

• Ve dnech 4.–13. listopadu 2011 dokončil Voyager 2 přechod na náhradní sadu orientačních trysek (ve dvou ze tří orientačních směrů byly náhradní trysky uvedeny do provozu již dříve). Díky tomu bylo možné vypnout zahřívání palivového potrubí hlavní sady motorů, což ušetří asi 12 wattů elektrické energie. V podmínkách postupně klesající produktivity palubních zdrojů to umožňuje prodloužit životnost aparatury o cca 10 let [5] [6] .
• 10. prosince 2018 NASA potvrdila, že Voyager 2 překonal heliopauzu a vstoupil do mezihvězdného prostoru [7] . Sonda zůstává ve Sluneční soustavě, jejíž gravitační hranice leží za vnějším okrajem Oortova oblaku , což je soubor malých objektů pod gravitačním vlivem Slunce [8] .
• Dne 2. listopadu 2019 NASA oznámila svou připravenost ke zveřejnění dat získaných sondou v mezihvězdném médiu . 4. listopadu 2019 bylo v časopise Nature Astronomy publikováno pět článků , z nichž každý popisuje výsledky z jednoho z pěti přístrojů Voyageru 2 - detektoru magnetického pole [9] , dvou detektorů částic v různých energetických rozsazích [10] [11] , a dva přístroje pro studium plazmatu [12] [13]  - plynu sestávajícího z nabitých částic [14] [15] .

Zařízení zařízení

Hmotnost zařízení při startu byla 798 kg , hmotnost užitečného zatížení byla 86 kg . Délka - 2,5 m . Tělo aparátu je desetistranný hranol se středovým otvorem. Na těle je osazen reflektor směrové antény o průměru 3,66 metru [16] . Energii zajišťují tři radioizotopové termoelektrické generátory umístěné na tyči , využívající plutonium-238 ve formě oxidu (vzhledem k vzdálenosti od Slunce by solární panely byly zbytečné). V době startu byl celkový odvod tepla generátorů asi 7 kilowattů, jejich křemíko-germaniové termočlánky poskytovaly 470 wattů elektrické energie [17] . Jak se plutonium-238 rozpadá (jeho poločas rozpadu je 87,7 let ) a termočlánky degradují, výkon termoelektrických generátorů klesá (při průletu kolem Uranu - 400 wattů ). K 3. listopadu 2022 je bilance plutonia-238 70 % původního, do roku 2025 poklesne výdej tepla na 68,8 % původního. Kromě tyče elektrických generátorů jsou k tělu připevněny další dvě: tyč s vědeckými přístroji a samostatná tyč magnetometru [16] .

Voyager měl dva počítače, které bylo možné přeprogramovat, což umožnilo změnit vědecký program a vyřešit chyby. Velikost paměti RAM jsou dva bloky po 4096 osmnáctibitových slovech. Kapacita úložiště - 67 megabajtů (až 100 snímků z televizních kamer). Triaxiální orientační systém využívá dva solární senzory, senzor hvězdy Canopus , inerciální měřicí jednotku a 16 proudových mikromotorů. Systém korekce trajektorie využívá 4 tyto mikromotory. Jsou určeny pro 8 korekcí s celkovým přírůstkem rychlosti 200 m/s .

Antény jsou dvě: všesměrová a směrová. Obě antény pracují na frekvenci 2113 MHz pro příjem a 2295 MHz pro vysílání ( S-band ), směrová anténa také pracuje na frekvenci 8415 MHz pro vysílání ( X-band ) [16] . Vyzařovací výkon - 28 W v pásmu S, 23 W v pásmu X. Rádiový systém Voyager přenášel proud informací rychlostí 115,2 kbps z Jupiteru a 45 kbps  ze Saturnu. Zpočátku byla vypočtená přenosová rychlost z Uranu pouze 4,6 kbps , ale bylo možné ji zvýšit na 30 kbps , protože do té doby byla zvýšena citlivost radioteleskopů na Zemi. V určité fázi mise bylo implementováno schéma komprese obrazu , pro které byl přeprogramován palubní počítač. Byl také použit experimentální datový kodér dostupný na Voyageru: schéma opravy chyb v přijatých a vysílaných datech bylo změněno z binárního Golayova kódu na Reed-Solomonův kód , což snížilo počet chyb faktorem 200 [18] .

Na palubě zařízení je upevněna zlatá deska , na které jsou vyznačeny souřadnice sluneční soustavy pro potenciální mimozemšťany a je zaznamenáno množství pozemských zvuků a obrazů.

Sada vědeckého vybavení zahrnuje následující nástroje:

• Širokoúhlá televizní kamera a teleobjektiv, každý snímek obsahuje 125 kB informací.
• Infračervený spektrometr určený ke studiu energetické bilance planet, složení atmosfér planet a jejich satelitů a rozložení teplotních polí.
• Ultrafialový spektrometr určený ke studiu teploty a složení horní atmosféry a také některých parametrů meziplanetárního a mezihvězdného prostředí.
• Fotopolarimetr určený ke studiu distribuce metanu, molekulárního vodíku a čpavku nad oblačností a také k získávání informací o aerosolech v atmosférách planet a na povrchu jejich satelitů.
• Dva detektory meziplanetárního plazmatu určené k detekci horkého podzvukového plazmatu v planetární magnetosféře a studeného nadzvukového plazmatu ve slunečním větru. Instalovány byly také detektory plazmových vln.
• Nízkoenergetické detektory nabitých částic určené ke studiu energetického spektra a izotopového složení částic v planetárních magnetosférách a také v meziplanetárním prostoru.
• Detektory kosmického záření (vysokoenergetické částice).
• Magnetometry pro měření magnetických polí.
• Přijímač pro registraci rádiového vyzařování planet, Slunce a hvězd. Přijímač využívá dvě vzájemně kolmé antény o délce 10 m .

Většina zařízení je umístěna na speciální tyči, část z nich je instalována na točně [16] . Tělo přístroje a přístroje jsou vybaveny různými tepelnými izolacemi, tepelnými štíty, plastovými kryty.

Účinnost a údajný budoucí osud zařízení

Přestože oba Voyagery dávno skončily, některé jejich vědecké přístroje fungují dál. Zařízení získává energii ze tří radioizotopových termoelektrických generátorů běžících na plutonium-238 . Na začátku byl celkový elektrický výkon generátorů 470 wattů . Postupně se snižuje v důsledku rozpadu plutonia a degradace termočlánků . Do roku 2012 klesla elektrická energie asi o 45 %. Očekává se však, že minimální napájení potřebné pro výzkum bude zachováno přibližně do roku 2025 [19] .

V roce 2023 Voyager 2 překoná Pioneer 10 ve vzdálenosti od Slunce a stane se druhou nejvzdálenější kosmickou lodí vytvořenou lidstvem [20] .

Zhruba za 300 let se sonda dostane k vnitřnímu okraji Oortova oblaku a pravděpodobně bude trvat dalších 30 000 let, než jej opustí [8] .

Za 40 000 let proletí Voyager 2 ve vzdálenosti 1,7 světelného roku od hvězdy Ross 248 [21] .

Za asi 296 000 let bude Voyager 2 míjet Sirius ve vzdálenosti 4,3 světelných let [22] .

Poznámky

1. ↑ Stav mise  . Voyager . NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL) . Staženo 14. listopadu 2019. Archivováno z originálu 1. ledna 2018.
2. ↑ 1 2 Jia-Rui Cook. Voyager slaví 25 let od návštěvy Uranu . — NASA, 2011.
3. ↑ 1 2 Časová osa mise  Voyager . voyager.jpl.nasa.gov . Staženo: 6. července 2022.
4. ↑ Voyager 2 opouští sluneční soustavu (nedostupný odkaz) . Datum přístupu: 19. ledna 2020. Archivováno z originálu 6. listopadu 2008. (neurčitý) 
5. ↑ Cosmos Journal: Voyager 2 mění motory . Získáno 17. listopadu 2011. Archivováno z originálu 7. prosince 2011. (neurčitý)
6. ↑ Rosemary Sullivant. NASA - Voyager 2 přejde na sadu  Backup Thruster . Voyager . NASA (5. listopadu 2011). Staženo: 20. června 2022.
7. ↑ Voyager 2 vstupuje do mezihvězdného prostoru . Staženo 11. 12. 2018. Archivováno z originálu 14. 12. 2018. (neurčitý)
8. ↑ 1 2 Sonda Voyager 2 NASA vstupuje do mezihvězdného  prostoru . Voyager . NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL) (10. prosince 2018). Staženo 11. prosince 2018. Archivováno z originálu 11. prosince 2018.
9. ↑ Burlaga LF , Ness NF , Berdichevsky DB , Park J. , Jian LK , Szabo A. , Stone EC , Richardson JD Měření magnetického pole a částic provedená sondou Voyager 2 v a poblíž heliopauzy  //  Nature Astronomy. - 2019. - Sv. 3 , ne. 11 . - S. 1007-1012 . — ISSN 2397-3366 . - doi : 10.1038/s41550-019-0920-y .
10. ↑ Stone EC , Cummings AC , Heikkila BC , Lal N. Měření kosmického záření z Voyageru 2 při jeho přechodu do mezihvězdného prostoru  //  Nature Astronomy. - 2019. - Sv. 3 , ne. 11 . - S. 1013-1018 . — ISSN 2397-3366 . - doi : 10.1038/s41550-019-0928-3 .
11. ↑ Krimigis SM et al. Měření energetických nabitých částic z Voyageru 2 na heliopauze a mimo ni  //  Nature Astronomy. - 2019. - Sv. 3 , ne. 11 . - S. 997-1006 . — ISSN 2397-3366 . - doi : 10.1038/s41550-019-0927-4 .
12. ↑ Gurnett DA , Kurth WS Hustoty plazmy blízko a za heliopauzou z přístrojů plazmových vln Voyager 1 a 2  //  Nature Astronomy. - 2019. - Sv. 3 , ne. 11 . - S. 1024-1028 . — ISSN 2397-3366 . - doi : 10.1038/s41550-019-0918-5 .
13. ↑ Richardson JD , Belcher JW , Garcia-Galindo P. , Burlaga LF Voyager 2 plazmatická pozorování heliopauzy a mezihvězdného prostředí  //  Nature Astronomy. - 2019. - Sv. 3 , ne. 11 . - S. 1019-1023 . — ISSN 2397-3366 . - doi : 10.1038/s41550-019-0929-2 .
14. ↑ Voyager 2 osvětluje hranici mezihvězdného prostoru . Staženo 5. listopadu 2019. Archivováno z originálu dne 6. listopadu 2019. (neurčitý)
15. ↑ Voyager 2 posílá data zpět na Zemi z mezihvězdného prostoru . Staženo 5. listopadu 2019. Archivováno z originálu 7. listopadu 2019. (neurčitý)
16. ↑ 1 2 3 4 Kosmonautika, encyklopedie. M., 1985.
17. ↑ Informace o hostiteli Voyager 2. (nedostupný odkaz) . Archivováno z originálu 11. listopadu 2014.  (neurčitý) JPL
18. ↑ Ludwig, R., Taylor J. Voyager Telecommunications  . NASA. Získáno 24. února 2021. Archivováno z originálu dne 18. března 2021.
19. ↑ Inženýři prodlužují životnost stanice Voyager do roku 2025 (nepřístupný odkaz) . Membrana.ru (19. ledna 2012). Datum přístupu: 22. ledna 2012. Archivováno z originálu 8. února 2012. (neurčitý) 
20. ↑ Za 40 let letěly Voyagery 20 miliard km od Země, ale nadále fungují . Cesta kolem světa Ukrajina (26. dubna 2021). Staženo: 23. srpna 2022. (Ruština)
21. ↑ Borisov, Andrej. Cesta do propasti . Lenta.ru (11. ledna 2017). Získáno 11. prosince 2018. Archivováno z originálu 7. března 2020. (neurčitý)
22. ↑ Mezihvězdná mise  . Voyager . NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL) . Staženo 11. 12. 2018. Archivováno z originálu 14. 9. 2017.

Literatura

• Výsledky vědy Saturn . Výsledky vědy Voyager na Saturnu . Staženo: 8. února 2005. (neurčitý)
• Výsledky vědy o Uranu . Výsledky vědy Voyager na Uranu . Staženo: 8. února 2005. (neurčitý)
• Nardo, Don (2002). Neptune. Thomson Gale. ISBN 0-7377-1001-2
• JPL Voyager Telecom  manuál

Odkazy

• voyager.jpl.nasa.gov - oficiální stránky projektu Voyager  (anglicky)
• Článek „Sluneční soustava. Dále - pouze hvězdy "(o letu" Voyager-2 ")
•  Údaje o životnosti Voyageru 2 a Voyageru 1
• Profil mise Voyager 2 (nedostupný odkaz). Archivováno z originálu 1. srpna 2007. (neurčitý) 
• Voyager 2 (hlavní katalog NSDC  )

V bibliografických katalozích	GND : 4223875-4

Program Voyager _
kosmická loď	Voyager 1 Voyager 2
Informace	Bledě modrá tečka "Rodinný portrét" zlatá deska obsah
Klíčové postavy	Stamatios Krimigis Carolyn Porco Raymond Hickok Jim Edward Stone Ferris

Průzkum Jupiteru kosmickou lodí
Z letící trajektorie	Pioneer (1973, 1974) deset jedenáct Voyager (1979) jeden 2 Ulysses (1992) Cassini (2000) New Horizons (2007)
Z oběžné dráhy	Galileo (1995-2003) Juno (od roku 2016)
Přistávací sondy	Galileo
Budoucí mise	Europa Jupiter System Mission a Laplace - Europa P Europa Clipper Evropa Lander Průzkumník ledového měsíce Jupiter
Zrušené mise	Pioneer H Ciolkovskij Europa Orbiter Orbiter ledových měsíců Jupitera Jovian Europa Orbiter New Horizons 2
viz také	Průzkum Jupiteru meziplanetárními sondami Kolonizace Jupiterových měsíců

Průzkum Saturnu kosmickou lodí
Letící	Pioneer 11 (1979) Voyager 1 (1980) Voyager 2 (1981)
Z oběžné dráhy	Cassini (2004–2017)
Satelitní průzkum	Huygens (k Titanu, 2005)
Plánované mise	Dragonfly (to Titan, 2027)
Doporučené mise	Mise systému Titan Saturn
Zrušené mise	Saturn Mise Titan a Enceladus Titan Explorer Průzkumník Titan Mare Kronos
viz také	Průzkum Saturnu Kolonizace Titanu
Tučné písmo označuje aktivní AMC

Průzkum Uranu kosmickou lodí
Letící	Voyager 2 (1986)
Plánované mise	Orbiter a sonda Uran (2031)
viz také	Průzkum Uranu
Tučné písmo označuje aktivní AMC

Průzkum Neptunu kosmickou lodí
Letící	Voyager 2 (1989)
Plánované mise	Trojzubec
viz také	Objev Neptunu Průzkum Neptunu
Tučné písmo označuje aktivní AMC

← 1976 Start do vesmíru v roce 1977 1978 →
Kosmos-888 Meteor-2-2 Kosmos-889 Kosmos-890 NATO 3B Kosmos-891 DSP F7 Sojuz-24 Kosmos-892 Blesk-2-17 Kosmos-893 Tansei-3 Kosmos-894 Zenit-4MK Kiku-2 Kosmos-895 Kosmos-896 Kosmos-897 Palapa A2 OPS 4915 Kosmos-898 Blesk-1-36 Kosmos-899 Kosmos-900 Meteor-1-27 Kosmos-901 Kosmos-902 Kosmos-903 Kosmos-904 Geos 1 Kosmos-905 Kosmos-906 Blesk-3-7 Kosmos-907 DSCS II F-7 , DSCS II F-8 Kosmos-908 Kosmos-909 Kosmos-910 OPS 9751 Kosmos-911 Kosmos-912 INTELSAT IVA F4 Kosmos-913 Kosmos-914 DMSP F-2 Kosmos-915 Kosmos-916 Kosmos-917 JDE-2 SNOW-3 (signe 3) Kosmos-918 Kosmos-919 Kosmos-920 NTS 2 Blesk-1-37 Kosmos-921 OPS 4800 Meteor-Příroda-2-2 Kosmos-922 Kosmos-923 Kosmos-924 Kosmos-925 Kosmos-926 Kosmos-927 Kosmos-928 Himawari Kosmos-929 Kosmos-930 Kosmos-931 Kosmos-932 Kosmos-933 Duha-3 Kosmos-934 Kosmos-935 Kosmos-936 MGM TKS Zenit-4MKM HEAO-1 Voyager 2 Kosmos-937 Kosmos-938 Kosmos-939 , Kosmos-940 , Kosmos-941 , Kosmos-942 , Kosmos-943 , Kosmos-944 , Kosmos-945 , Kosmos-946 Sirio 1 Kosmos-947 Blesk-1-38 Kosmos-948 Voyager 1 Kosmos-949 Kosmos-950 Kosmos-951 OTS 1 Kosmos-952 Kosmos-953 Kosmos-954 Kosmos-955 Obrazovka-2 Předpověď-6 OPS 7471 Kosmos-956 Interkosmos-17 Saljut-6 INTELSAT IVA F5 Kosmos-957 Sojuz-25 Kosmos-958 Kosmos-959 ISEE 1 , ISEE 1 Kosmos-960 Kosmos-961 Blesk-3-8 Transat O-11 Kosmos-962 Meteosat 1 Kosmos-963 Cikáda Kosmos-964 Kosmos-965 OPS 8781 , SS 1 , SS 2 , SS 3 Sojuz-26 OPS 4258 Kosmos-966 Kosmos-967 Meteor-2-3 Sakura Kosmos-968 Kosmos-969 Kosmos-970 Kosmos-971 Kosmos-972 Kosmos-973
Vozidla vypuštěná jednou raketou jsou oddělena čárkou ( , ), starty jsou odděleny interpunkcí ( · ). Lety s posádkou jsou zvýrazněny tučně. Neúspěšné spuštění je označeno kurzívou.