A più di 10 miliardi di miglia di distanza dalla Terra, non c'è giorno e notte. Il tempo e lo spazio sono insondabili e il nostro Sole è un lontano punto di luce stellare, un debole ricordo dei Voyager gemelli della NASA di casa, la navicella spaziale più lontana e più longeva dell'umanità, abbandonato 40 anni fa. Viaggiatore 1, lanciato il 5 settembre, 1977, e Voyager 2, lanciato il 20 agosto, 1977, continuare a restituire dati che modellano la nostra visione e comprensione del nostro posto nell'universo.

Spesso pensiamo allo spazio come vuoto, ma anche il vuoto dello spazio è riempito dai resti di esplosioni stellari di milioni di anni fa e dominato da forze magnetiche invisibili. Tali forze magnetiche ritagliano ambienti spaziali unici in tutta la galassia, ognuno come un quartiere con una propria atmosfera distinta. Voyager ha aiutato gli scienziati a definire i confini del nostro vicinato stellare, che gli scienziati chiamano eliosfera, restituendo osservazioni sulle condizioni in cui l'influenza del Sole diminuisce e inizia lo spazio interstellare.

"Voyager sta cercando il nostro posto nella galassia:come interagisce il sistema solare con il resto della galassia e come ci influenza?" disse Eric Christian, uno scienziato spaziale presso il Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, Maryland. "Se c'è qualcosa che incarna lo spirito di scoperta, è Voyager." Christian ha lavorato come scienziato del programma Voyager per il quartier generale della NASA tra il 2002 e il 2008, e continua a svolgere un lavoro scientifico con la missione. Queste domande sono la chiave per comprendere la nostra stella e consentire l'esplorazione umana dello spazio, ma potrebbero anche far luce sul funzionamento e sulla potenziale abitabilità di altri sistemi stellari.

L'eliosfera è generata dal flusso costante del Sole verso l'esterno di materiale solare magnetico, chiamato vento solare. Questo vento ad alta velocità riempie il sistema solare e forma una vasta bolla, più di 20 miliardi di miglia di diametro, dove lo spazio interno è diverso dallo spazio esterno. All'interno dell'eliosfera, lo spazio è influenzato dalle proprietà dinamiche del Sole trasportato dal vento solare, compresi i campi magnetici, particelle energetiche e gas ionizzati chiamati plasma. Il Sole e l'intera eliosfera si muovono nello spazio interstellare, e questo moto relativo modella l'eliosfera.

Esplorando il nostro cortile interstellare

Viaggiando a velocità superiori a 35, 000 miglia orarie, i Voyager percorrono circa 900, 000 miglia più lontano dalla Terra ogni giorno, una distanza pari a circa 36 volte la circonferenza della Terra. Cinque anni fa, nell'agosto 2012, La Voyager 1 ha attraversato il confine dell'eliosfera, chiamato l'eliopausa, avventurandosi per la prima volta nello spazio tra le stelle, dove nessun veicolo spaziale era mai stato prima.

La missione ha informato i ricercatori che all'interno dell'eliosfera, La Terra e il resto del sistema solare sono schermati dalle radiazioni cosmiche e dai fili di idrogeno caldo ed elio che compongono ciò che è noto come Local Fluff, una serie di enormi nubi, ognuna larga diversi anni luce, di mezzo interstellare attraverso il quale l'eliosfera sta attualmente viaggiando. Non più imbozzolato dall'eliosfera, La Voyager 1 sta attualmente esplorando il nostro cortile interstellare, misurare una di queste nuvole e cercare nel Fluff indizi sulle nostre origini, e quelli dei sistemi solari nascenti.

"Non siamo in una parte tipica della galassia, se c'è una parte tipica della galassia, " Christian ha detto. "Siamo in una bolla in cui sono esplose più supernove, ed è incredibile viaggiare attraverso questo. Ti farebbe quasi sentire insignificante, se non ci fossero anche molte cose da imparare qui."

Studiare la natura dello spazio stesso

Gli strumenti planetari delle sonde sono stati spenti dopo aver superato i pianeti esterni, ma una suite di strumenti svolge la sua missione interstellare. Voyager 1 dispone attualmente di quattro strumenti funzionanti che misurano i campi magnetici, particelle energetiche cariche (due strumenti ne sono responsabili) e onde radio a bassa frequenza dell'ambiente circostante. Voyager 2 ha anche questi quattro, e inoltre un sensore al plasma funzionante, che misura direttamente il vento solare.

Giorno dopo giorno, entrambi i Voyager ritrasmettono costantemente i dati sulla Terra. Questo feed di dati viene ricevuto solo, però, quando il Deep Space Network della NASA si aggancia al veicolo spaziale. L'obiettivo del progetto è acquisire ogni giorno almeno 16 ore di dati in tempo reale per veicolo spaziale, ma la quantità effettiva di tempo varia a seconda delle risorse della rete.

Viaggiatore 1, ora a quasi 13 miliardi di miglia dalla Terra, viaggia attraverso lo spazio interstellare a nord del piano dei pianeti, mentre Voyager 2, quasi 11 miliardi di miglia di distanza, viaggia verso sud e dovrebbe entrare nello spazio interstellare nei prossimi anni. Le diverse posizioni dei due Voyager consentono agli scienziati di confrontare due regioni dello spazio in cui l'eliosfera interagisce con il mezzo interstellare circostante. Una volta che Voyager 2 attraversa il mezzo interstellare, potranno anche campionare questo spazio da due luoghi diversi contemporaneamente.

L'ultima frontiera

Durante i loro 40 anni nello spazio, i pionieristici Voyager hanno ridefinito quella che gli scienziati considerano l'ultima frontiera. "Decenni fa, lo scherzo tra gli scienziati era che la stima del bordo dell'eliosfera si stava spostando alla stessa velocità di Voyager, " ha detto Cristiano.

La loro eredità scientifica non ha eguali, e la missione consente ancora scoperte affascinanti. Più recentemente, Voyager 1 ha suggerito che il campo magnetico del mezzo interstellare locale è avvolto attorno all'eliosfera. I dati delle sonde hanno anche suggerito un'immagine completamente nuova dell'eliosfera, molto più compatta e arrotondata di quanto si pensasse in precedenza.

Le comunicazioni con il veicolo spaziale verranno mantenute fino a quando le fonti di energia nucleare dei Voyager non saranno più in grado di fornire abbastanza elettricità per far funzionare i satelliti. Gli ingegneri si aspettano che ogni veicolo spaziale continui a far funzionare almeno uno strumento scientifico fino al 2025 circa.

Però, anche dopo che l'astronave diventa silenziosa, grazie a una straordinaria ingegneria, altrimenti saranno in buone condizioni. Salvo collisioni catastrofiche, ci si aspetta che i Voyager continuino a prosperare nella loro solitudine, viaggi sconfinati, navigando alla loro velocità attuale e completando un'orbita attorno al centro della Via Lattea ogni 225 milioni di anni.