Questo mese segna 40 anni da quando la NASA ha lanciato le due sonde spaziali Voyager nella loro missione di esplorare i pianeti esterni del nostro sistema solare, e l'Australia ha aiutato l'agenzia spaziale statunitense a tenere traccia delle sonde in ogni fase del loro epico viaggio.

CSIRO gestisce la stazione di localizzazione della NASA a Canberra, un set di quattro radiotelescopi, o piatti, noto come Canberra Deep Space Communication Complex (CDSCC).

È una delle tre stazioni di rilevamento dislocate in tutto il mondo, che formano il Deep Space Network. Gli altri due sono a Goldstone, in California, e Madrid, in Spagna.

Tra di loro forniscono alla NASA, e altre agenzie di esplorazione spaziale, con continuo, copertura di comunicazione radio bidirezionale verso ogni parte del sistema solare.

Quattro decenni dopo e la stazione di localizzazione australiana è ora l'unica con l'attrezzatura e la posizione giuste per essere in grado di comunicare con entrambe le sonde mentre continuano a spingere indietro i confini dell'esplorazione dello spazio profondo.

Il lancio di Voyagers

Lo scopo principale dei Voyager era di volare vicino a Giove e Saturno. Se tutti gli obiettivi scientifici fossero raggiunti a Saturno, quindi Voyager 2 sarebbe stato preso di mira per continuare su Urano e Nettuno.

Ad ogni incontro planetario - funzionando con una potenza equivalente alla lampadina nel tuo frigorifero - i Voyager trasmetterebbero fotografie e dati scientifici sulla Terra prima di essere accelerati verso il loro prossimo obiettivo dalla gravità del pianeta, come una fionda.

Programmato per sfruttare un allineamento favorevole dei pianeti esterni che non si prevede si ripresenti per altri 175 anni, Voyager 2 è stato lanciato per la prima volta il 20 agosto, 1977, seguito da Voyager 1 il 5 settembre. Sebbene lanciato per secondo, La Voyager 1 è stata inviata su una traiettoria più veloce ed è stata programmata per arrivare a Giove prima della Voyager 2.

Quando la Voyager 1 arrivò su Giove nel 1979, iniziarono le scoperte scientifiche della missione.

Giove rivelato da vicino

Il mondo ha guardato mentre le telecamere dei Voyager rimandavano - tramite le stazioni di tracciamento - immagini ravvicinate di Giove e delle sue lune, permettendoci di vedere questi mondi in dettaglio per la prima volta.

Dalle turbolenze che circondano enormi tempeste su Giove, a un vulcano in eruzione sulla luna di Giove Io, a suggerire che la superficie ghiacciata di Europa nasconde probabilmente un oceano sottostante, la missione Voyager ha iniziato a rivelarci il sistema solare esterno con dettagli stimolanti.

Infatti, nel corso dei loro 12 anni di missione, i Voyager hanno scoperto 24 nuove lune in orbita attorno ai pianeti esterni e hanno perfezionato l'uso da parte della NASA del Deep Space Network per ascoltare i segnali provenienti da astronavi distanti.

Verso Saturno e oltre

Dopo Giove, entrambi i Voyager incontrarono Saturno. Voyager 1 ha raggiunto l'obiettivo principale di avvicinarsi da vicino alla luna gigante di Saturno, Titano.

A seguito di questo incontro, terminata la sua missione primaria, La Voyager 1 è stata lanciata su una traiettoria verso nord sopra la pianura delle orbite dei pianeti. Voyager 2 è stato successivamente preso di mira per viaggiare verso l'esterno in una missione estesa per visitare i prossimi due mondi giganti gassosi.

Quando la Voyager 2 sorvolò Urano nel gennaio 1986, i segnali ricevuti erano molto più deboli di quando volava vicino a Saturno, cinque anni prima.

Di conseguenza, Il radiotelescopio del CSIRO a Parkes era collegato, o schierato, con i piatti della NASA a Canberra per aumentare il debole segnale radio di Voyager 2.

Questa è stata la prima volta che una serie di telescopi è stata utilizzata per tracciare un veicolo spaziale. Eppure questo array sarebbe insufficiente per ricevere i segnali ancora più deboli previsti quando Voyager 2 ha raggiunto Nettuno nel 1989.

Così nel tempo tra gli incontri, La NASA ha ampliato la parabola più grande di Canberra da 64 metri a 70 metri di diametro per aumentarne la sensibilità, e poi l'ha collegata di nuovo con la parabola Parkes da 64 metri, per massimizzare l'acquisizione dei dati a Nettuno.

L'aumento delle dimensioni e della sensibilità della parabola di Canberra significava anche che era in grado di supportare il viaggio in corso della Voyager oltre i pianeti esterni.

Il punto blu pallido

Nel 1990 Voyager 1 ha rivolto le sue fotocamere verso casa. La fotografia risultante, noto come il punto azzurro pallido, è la nostra visione più lontana della Terra, una frazione di pixel che galleggia in un mare nero profondo.

Il leggendario astrofisico Carl Sagan, coinvolto con Voyager sin dal suo inizio, rifletteva che questa visione in lontananza del minuscolo palcoscenico su cui svolgiamo le nostre vite dovrebbe ispirarci "a preservare e ad amare quel puntino azzurro pallido, l'unica casa che abbiamo mai conosciuto".

Entrambi i Voyager si sono da tempo lasciati alle spalle i pianeti esterni, due esploratori diretti nella galassia in direzioni diverse, inviando ancora dati sulla Terra e rispondendo a domande che non sapevamo nemmeno porre quando furono lanciati 40 anni fa.

I viaggiatori parlano solo con l'Australia

La stazione di tracciamento di Canberra continua a ricevere ogni giorno segnali da entrambi i veicoli spaziali Voyager, ed è attualmente l'unica stazione di localizzazione in grado di scambiare segnali con Voyager 2, a causa della posizione del veicolo spaziale mentre si dirige verso sud fuori dal sistema solare.

A causa delle rispettive distanze, decine di miliardi di chilometri da casa, la potenza del segnale di entrambi i veicoli spaziali è molto debole, solo un decimo di miliardesimo trilionesimo di watt.

Nel 2012, La Voyager 1 è diventata la prima navicella spaziale ad essere entrata nello spazio interstellare, la regione tra le stelle. Sdraiato al di là dell'influenza della bolla magnetica generata dal nostro Sole, Voyager 1 è in grado di studiare direttamente la composizione del mezzo interstellare, per la prima volta.

La Voyager 1 sta ancora ricevendo comandi che possono essere inviati solo dalle antenne di Canberra. È l'unica stazione con il trasmettitore ad alta potenza in grado di trasmettere un segnale abbastanza forte da essere ricevuto dalla navicella spaziale.

È stato un viaggio epico per due veicoli spaziali non più grandi di piccoli autobus, due geniali robot con un registratore a otto tracce per registrare dati e 256kB di memoria.

Un messaggio d'oro

Gli scienziati e gli ingegneri del Jet Propulsion Laboratory della NASA in California, che hanno costruito i Voyager e continuano a farli funzionare, pianificato in anticipo per l'eredità di Voyager e il suo viaggio oltre il nostro sistema solare.

A bordo di entrambe le navicelle hanno piazzato un disco d'oro, simile nel concetto a un disco in vinile, con un'ora e mezza di world music e saluti all'universo in 55 lingue diverse.

La copertina presenta una rappresentazione pittorica di come riprodurre il disco e una mappa di riferimento alla posizione della Terra nella nostra galassia basata sulle posizioni delle pulsar circostanti.

Entro il 2030, entrambi i Voyager saranno senza energia, i loro strumenti scientifici disattivati, non è più in grado di scambiare segnali con la Terra. Continueranno alle loro attuali velocità di oltre 17 chilometri al secondo, portando i loro dischi d'oro come messaggi in bottiglia attraverso il vasto oceano dello spazio interstellare.

Andando in direzioni opposte, verso sud e verso nord fuori dal sistema solare, saranno 40, 000 anni prima che la Voyager 2 passi entro una manciata di anni luce dal sistema stellare più vicino lungo la sua traiettoria di volo, e 296, 000 anni prima che la Voyager 1 passasse vicino alla brillante stella Sirio.

Oltre a questo, possiamo immaginarli sopravvivere per miliardi di anni come le uniche tracce di una civiltà di esploratori umani negli estremi confini della nostra galassia.

Questo articolo è stato originariamente pubblicato su The Conversation. Leggi l'articolo originale.