Questa illustrazione mostra la posizione delle sonde Voyager 1 e Voyager 2 della NASA, fuori dall'eliosfera, una bolla protettiva creata dal Sole che si estende ben oltre l'orbita di Plutone. Credito:NASA/JPL-Caltech
Per la seconda volta nella storia, un oggetto creato dall'uomo ha raggiunto lo spazio tra le stelle. La sonda Voyager 2 della NASA è ora uscita dall'eliosfera, la bolla protettiva di particelle e campi magnetici creata dal Sole.
I membri del team Voyager della NASA discuteranno i risultati in una conferenza stampa alle 11:00 EST (8:00 PST) oggi alla riunione dell'American Geophysical Union (AGU) a Washington. La conferenza stampa sarà trasmessa in diretta sul sito web dell'agenzia.
Confrontando i dati di diversi strumenti a bordo del veicolo spaziale pionieristico, gli scienziati della missione hanno determinato che la sonda ha attraversato il bordo esterno dell'eliosfera il 5 novembre. Questo confine, chiamato l'eliopausa, è dove il tenue, il caldo vento solare incontra il freddo, mezzo interstellare denso. il suo gemello, Viaggiatore 1, ha attraversato questo confine nel 2012, ma Voyager 2 è dotato di uno strumento funzionante che fornirà osservazioni uniche nel suo genere sulla natura di questo gateway nello spazio interstellare.
Voyager 2 è ora a poco più di 11 miliardi di miglia (18 miliardi di chilometri) dalla Terra. Gli operatori della missione possono ancora comunicare con Voyager 2 mentre entra in questa nuova fase del suo viaggio, ma le informazioni, che si muovono alla velocità della luce, impiegano circa 16,5 ore per viaggiare dalla navicella alla Terra. A confronto, la luce che viaggia dal Sole impiega circa otto minuti per raggiungere la Terra.
La prova più convincente dell'uscita di Voyager 2 dall'eliosfera è arrivata dal suo Plasma Science Experiment (PLS) a bordo, uno strumento che ha smesso di funzionare su Voyager 1 nel 1980, molto prima che la sonda attraversasse l'eliopausa. Fino a poco tempo fa, lo spazio che circonda la Voyager 2 è stato riempito prevalentemente di plasma che fuoriesce dal nostro Sole. Questo deflusso, chiamato il vento solare, crea una bolla – l'eliosfera – che avvolge i pianeti del nostro sistema solare. Il PLS utilizza la corrente elettrica del plasma per rilevare la velocità, densità, temperatura, pressione e flusso del vento solare. Il PLS a bordo della Voyager 2 ha osservato un forte calo della velocità delle particelle del vento solare il 5 novembre. Da quella data, lo strumento al plasma non ha osservato alcun flusso di vento solare nell'ambiente intorno a Voyager 2, il che rende gli scienziati della missione sicuri che la sonda abbia lasciato l'eliosfera.
Oltre ai dati sul plasma, I membri del team scientifico di Voyager hanno visto prove da altri tre strumenti di bordo:il sottosistema di raggi cosmici, lo strumento a particelle cariche a bassa energia e il magnetometro, il che è coerente con la conclusione che la Voyager 2 ha attraversato l'eliopausa. I membri del team di Voyager sono desiderosi di continuare a studiare i dati di questi altri strumenti di bordo per ottenere un'immagine più chiara dell'ambiente attraverso il quale sta viaggiando Voyager 2.
"C'è ancora molto da imparare sulla regione dello spazio interstellare immediatamente oltre l'eliopausa, " ha detto Ed Stone, Scienziato del progetto Voyager con sede al Caltech di Pasadena, California.
Insieme, i due Voyager forniscono uno sguardo dettagliato su come la nostra eliosfera interagisce con il costante vento interstellare che fluisce dall'aldilà. Le loro osservazioni completano i dati dell'Interstellar Boundary Explorer (IBEX) della NASA. una missione che sta rilevando a distanza quel confine. La NASA sta anche preparando una missione aggiuntiva:l'imminente Interstellar Mapping and Acceleration Probe (IMAP), previsto per il lancio nel 2024, per sfruttare le osservazioni dei Voyager.
Credito:Goddard Space Flight Center della NASA
"Voyager ha un posto molto speciale per noi nella nostra flotta eliofisica, " ha detto Nicola Volpe, direttore della Divisione Eliofisica presso la sede della NASA. "I nostri studi iniziano dal Sole e si estendono a tutto ciò che il vento solare tocca. Fare in modo che i Voyager ci rimandino informazioni sul limite dell'influenza del Sole ci offre uno scorcio senza precedenti di un territorio davvero inesplorato".
Mentre le sonde hanno lasciato l'eliosfera, Voyager 1 e Voyager 2 non hanno ancora lasciato il sistema solare, e non se ne andrà tanto presto. Il confine del sistema solare è considerato oltre il bordo esterno della nuvola di Oort, una collezione di piccoli oggetti che sono ancora sotto l'influenza della gravità del Sole. La larghezza della nuvola di Oort non è nota con precisione, ma si stima che inizi a circa 1, 000 unità astronomiche (UA) dal Sole e di estendersi a circa 100, 000 UA. Un AU è la distanza dal Sole alla Terra. Ci vorranno circa 300 anni prima che Voyager 2 raggiunga il bordo interno della nuvola di Oort e forse 30, 000 anni per volare oltre.
Le sonde Voyager sono alimentate utilizzando il calore del decadimento del materiale radioattivo, contenuto in un dispositivo chiamato generatore termico di radioisotopi (RTG). La potenza degli RTG diminuisce di circa quattro watt all'anno, il che significa che varie parti dei Voyager, comprese le telecamere su entrambi i veicoli spaziali, sono stati spenti nel tempo per gestire l'alimentazione.
"Penso che siamo tutti felici e sollevati dal fatto che le sonde Voyager abbiano funzionato abbastanza a lungo da superare questo traguardo, " ha detto Suzanne Dodd, Responsabile del progetto Voyager presso il Jet Propulsion Laboratory (JPL) della NASA a Pasadena, California. "Questo è ciò che tutti stavamo aspettando. Ora non vediamo l'ora di sapere cosa potremo imparare dall'avere entrambe le sonde al di fuori dell'eliopausa".
La serie di grafici a sinistra illustra la caduta di corrente elettrica rilevata in tre direzioni dall'esperimento di scienza del plasma (PLS) di Voyager 2 ai livelli di fondo. Sono tra i dati chiave che mostrano che la Voyager 2 è entrata nello spazio interstellare nel novembre 2018. Credito:NASA/JPL-Caltech/MIT
Voyager 2 lanciato nel 1977, 16 giorni prima della Voyager 1, ed entrambi hanno viaggiato ben oltre le loro destinazioni originali. I veicoli spaziali sono stati costruiti per durare cinque anni e condurre studi ravvicinati su Giove e Saturno. Però, mentre la missione continuava, sorvoli aggiuntivi dei due pianeti giganti più esterni, Urano e Nettuno, dimostrato possibile. Mentre l'astronave sorvolava il sistema solare, la riprogrammazione del telecomando è stata utilizzata per dotare i Voyager di capacità maggiori di quelle che possedevano quando hanno lasciato la Terra. La loro missione su due pianeti è diventata una missione su quattro pianeti. La loro vita di cinque anni si è allungata a 41 anni, rendendo Voyager 2 la missione più lunga della NASA.
La storia di Voyager ha avuto un impatto non solo sulle generazioni di scienziati e ingegneri attuali e futuri, ma anche la cultura della Terra, compreso il cinema, arte e musica. Ogni navicella porta un Golden Record dei suoni della Terra, immagini e messaggi. Poiché la navicella spaziale potrebbe durare miliardi di anni, queste capsule temporali circolari potrebbero un giorno essere le uniche tracce della civiltà umana.
I controllori di missione di Voyager comunicano con le sonde utilizzando il Deep Space Network (DSN) della NASA, un sistema globale per comunicare con veicoli spaziali interplanetari. Il DSN è costituito da tre gruppi di antenne a Goldstone, California; Madrid, Spagna; e Canberra, Australia.