I en kosmisk historisk kunngjøring sier NASA at den fjerneste menneskeskapte gjenstanden - romfartøyet Voyager 1 - befinner seg i det interstellare rommet, rommet mellom stjernene. Det gjorde faktisk overgangen for omtrent ett år siden.
"Vi klarte det!" sa en smilende Dr. Ed Stone, Voyagers prosjektforsker i over 40 år, og snakket på en orientering i dag. "Og vi gjorde det mens vi fremdeles hadde krefter nok til å sende tilbake data fra denne nye verdensrommet."
Selv om det er litt krangling om semantikken om Voyager 1 fremdeles er inne i eller utenfor solsystemet vårt (det er ikke lenger ute enn Oort Cloud - vil det ta 300 flere år å nå Oort-skyen og romskipet er nærmere til vår sol enn noen annen stjerne) plasmamiljøet som Voyager 1 nå reiser gjennom har definitivt endret seg fra det som kommer fra solen vår til plasmaet som er til stede i rommet mellom stjernene.
Det har også vært en nylig debatt om Voyager virkelig var inne eller ute av solsystemet - en debatt mellom de siste forskjellige vitenskapelige artikler og forfatterne deres. (Mer om det senere ...)
Men Stone sier nå bevisene klare: Voyager 1 har gjort overgangen.
"Denne konklusjonen er mulig fra romfartøyets plasma-bølgeinstrument," sa Stone. "Den 36 år gamle sonden seiler nå gjennom umerkartet vann i et nytt kosmisk hav, og den har brakt oss med på reisen."
Voyager 1s 36-årige, 13 milliarder mil lange reise begynte i 1977.
Forskere trodde at når romskipet hadde krysset over i det interstellare rommet, ville magnetfeltets retning endre seg. Det viste seg imidlertid at ikke skjedde, og forskere bestemte at de trengte å se på egenskapene til plasmaet i stedet.
Solens heliosfære er fylt med ionisert plasma fra solen. Utenfor den boblen kommer plasmaet fra eksplosjoner fra andre stjerner for millioner av år siden. Den viktigste forskjellen mellom tell-halen er det interstellare plasmaet som er tettere.
Dessverre, det virkelige instrumentet som ble designet for å gjøre målingene på plasmaet sluttet å fungere på 1980-tallet, så forskere trengte en annen måte å måle romfartøyets plasmamiljø for å gjøre en endelig bestemmelse av plasseringen.
I stedet brukte de plasma-bølgeinstrumentet, som ligger på de 10 meter lange antennene på Voyager 1 og en uventet “gave” fra Solen, en massiv Coronal Mass Ejection.
Antennene har radiomottakere i endene - "som kaninørene på gamle TV-apparater," sa Don Gurnett, som ledet vitenskapsteamet for plasma-bølger ved University of Iowa. CME brøt ut fra solen i mars 2012 og ankom til slutt Voyager 1s beliggenhet 13 måneder senere, i april 2013. På grunn av CME begynte plasmaet rundt romfartøyet å vibrere som en fiolinstreng.
Stigningen til svingningene hjalp forskere med å bestemme tettheten av plasma. Stone sa at de spesielle svingningene betydde at romskipet ble badet i plasma mer enn 40 ganger tettere enn det de hadde opplevd i det ytre laget av heliosfæren.
Nå som vi har nye viktige data, tror vi at dette er menneskehetens historiske sprang inn i det interstellare rommet, sa Stone, "Voyager-teamet trengte tid til å analysere observasjonene og gi mening om dem. Men vi kan nå svare på spørsmålet vi alle har stilt - "Er vi der ennå?" Ja, det er vi. "
Plasmabølgeforskningsteamet gjennomgikk dataene sine og fant et tidligere, svakere sett med svingninger i oktober og november 2012 fra andre CME-er. Gjennom ekstrapolering av målte plasmatettheter fra begge hendelser, bestemte teamet at Voyager 1 først gikk inn i det interstellare rommet i august 2012.
"Vi hoppet bokstavelig talt ut av setene våre da vi så disse svingningene i dataene våre - de viste oss at romskipet var i en helt ny region, sammenlignbar med hva som var forventet i interstellar rom, og helt annerledes enn i solboblen," sa Gurnett . "Det er klart vi hadde gått gjennom heliopausen, som er den langt hypotetiske grensen mellom solplasma og det interstellare plasma."
De nye plasmadataene antydet en tidsramme som stemmer overens med brå, holdbare endringer i tettheten av energiske partikler som først ble oppdaget 25. august 2012.
På den tiden sa Stone, “Vi er absolutt i en ny region i utkanten av solsystemet der ting endrer seg raskt. Men vi kan foreløpig ikke si at Voyager 1 har kommet inn i det interstellare rommet, og legger til at dataene endres på måter som teamet ikke forventet, "men Voyager har alltid overrasket oss med nye funn."
Nå, etter nærmere gjennomgang, godtar Voyager-teamet datoen august 2012 som datoen for den interstellare ankomst. De ladede partikkel- og plasmaforandringene var det som ville vært forventet under en kryssing av heliopausen. Dette forsterker at definitive vitenskapelige resultater ikke alltid kommer raskt.
"Teamets harde arbeid for å bygge holdbart romfartøy og nøye administrere Voyager-romfartøyets begrensede ressurser betalte seg i en annen først for NASA og menneskeheten," sa Suzanne Dodd, Voyager-prosjektleder, basert på NASAs Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Calif. "Vi forventer felt og partikler vitenskapelige instrumenter på Voyager vil fortsette å sende tilbake data gjennom minst 2020. Vi kan ikke vente med å se hva Voyager-instrumentene viser oss neste gang om dyp plass. ”
Det har vært noe frem og tilbake om Voyager 1 var inn eller ut av solsystemet. Som vi sa, ble det først avhørt i august 2012, med mer spekulasjoner i desember 2012, deretter i mars 2013 et papir av William Webber og F.B. McDonald hevdet Voyager 1 hadde forlatt solsystemet i desember før, men Stone insisterte på at dataene ikke var positive ennå. Så for omtrent en måned siden kom det et papir ut av Marc Swisdak fra University of Maryland som sa at Voyager 1 var ute av solsystemet, men på det tidspunktet la Ed Stone og Voyager-teamet ut en uttalelse som sa at de fortsatt gjorde den beslutningen.
I dag avslørte Gurnett at tidspunktet for at alle forskere som var i "offisiell" avtale, var av på grunn av tidspunktet for gjennomgangsprosessen for vitenskapelige artikler. "Vårt papir ble sendt inn en måned før deres, de kom akkurat gjennom gjennomgangssyklusen før vår," sa han. "Men deres var i utgangspunktet en teoridokument."
Voyager 1 og dens tvilling, Voyager 2, ble lansert med 16 dagers mellomrom i 1977. En suksessfull planetarisk innretting som bare skjer hvert 176 år gjorde at de to romskipene kunne slå seg sammen for å nå alle de ytre planetene i løpet av 12 år. Begge romfartøyene fløy av Jupiter og Saturn. Voyager 2 fløy også av Uranus og Neptune. Voyager 2, som ble lansert før Voyager 1, er det lengste kontinuerlige romfartøyet. Det er omtrent 15 milliarder kilometer unna solen vår.
Voyager-oppdragskontrollører snakker fortsatt med eller mottar data fra Voyager 1 og Voyager 2 hver dag, selv om de utsendte signalene for øyeblikket er veldig svake, på omtrent 23 watt - kraften i en kjøleskap-lyspære. Når signalene kommer til Jorden, er de en brøkdel av en milliardmilliarddel watt. Data fra Voyager 1s instrumenter blir overført til jorden typisk med 160 biter per sekund, og fanget av 34- og 70-meters NASA Deep Space Network-stasjoner. Når du reiser med lysets hastighet, tar det et signal fra Voyager 1 rundt 17 timer å reise til Jorden. Etter at dataene er overført til JPL og behandlet av vitenskapsteamene, blir Voyager-data gjort offentlig tilgjengelig.
"Voyager har dristig gått der ingen sonde har gått før, og markerte en av de mest betydningsfulle teknologiske prestasjonene i annaliene til vitenskapshistorien, og lagt til et nytt kapittel i menneskelige vitenskapelige drømmer og bestrebelser," sa John Grunsfeld, NASAs assosierte administrator for vitenskap i Washington. "Kanskje vil noen fremtidige utforskere av dype rom oppdage Voyager, vår første interstellare utsending, og reflektere over hvordan dette utrymme romfartøyet bidro til å muliggjøre deres reise."
Forskere vet ikke når Voyager 1 vil nå den uforstyrrede delen av det interstellare rommet der det ikke er noen innflytelse fra solen vår. De er heller ikke sikre på når Voyager 2 forventes å krysse inn i det interstellare rommet, men de mener det ikke er veldig langt etter.
“På en måte er dette bare begynnelsen. Vi skal nå inn i et helt fremmed miljø og det Voyager skal oppdage virkelig ukjent, ”sa Gary Zank, fra Institutt for romvitenskap ved University of Alabama, Huntsville, og holdt tale på dagens pressekonferanse.
Mens Voyager 1 vil fortsette, vil vi ikke alltid kunne kommunisere med det, slik vi gjør nå. I 2025 vil alle instrumenter være slått av, og vitenskapsteamet vil kunne betjene romfartøyet i omtrent 10 år etter det for bare å få ingeniørdata. Voyager 1 sikter mot stjernebildet Ophiuchus. I året 40.272 e.Kr., vil Voyager 1 komme innen 1,7 lysår fra en uklar stjerne i stjernebildet Ursa Minor (Lillebjørnen eller Lille dypper) kalt AC + 79 3888. Den vil svinge rundt stjernen og bane rundt sentrum av Melkeveien, sannsynligvis i millioner av år.
Les mer: NASA, JPL
