In un annuncio cosmicamente storico, la NASA afferma che l'oggetto umano più distante - l'astronave Voyager 1 - è nello spazio interstellare, lo spazio tra le stelle. In realtà ha effettuato la transizione circa un anno fa.
"Ce l'abbiamo fatta!" ha detto un sorridente dottor Ed Stone, scienziato del progetto di Voyager per oltre 40 anni, durante una riunione di oggi. "E l'abbiamo fatto mentre avevamo ancora abbastanza potenza per inviare dati da questa nuova regione di spazio."
Mentre c'è un po 'di argomento sulla semantica se Voyager 1 è ancora all'interno o all'esterno del nostro Sistema Solare (non è più lontano della Oort Cloud - ci vorranno altri 300 anni per raggiungere la Oort cloud e il veicolo spaziale è più vicino al nostro Sole rispetto a qualsiasi altra stella) l'ambiente al plasma attraverso cui Voyager 1 ora viaggia è decisamente cambiato da ciò che proviene dal nostro Sole al plasma presente nello spazio tra le stelle.
C'è stato anche un recente dibattito sul fatto che Voyager fosse davvero dentro o fuori dal Sistema Solare - un dibattito tra gli ultimi vari articoli scientifici e i loro autori. (Ne parleremo più avanti ...)
Ma Stone ora dice chiaramente le prove: Voyager 1 ha effettuato la transizione.
"Questa conclusione è possibile dallo strumento a onde al plasma dell'imbarcazione spaziale", ha detto Stone. "La sonda di 36 anni sta ora navigando attraverso acque inesplorate di un nuovo mare cosmico e ci ha portato per il viaggio."
Il viaggio di 36 anni e 13 miliardi di miglia del Voyager 1 iniziò nel 1977.
Gli scienziati hanno pensato che quando il veicolo spaziale fosse passato nello spazio interstellare, la direzione del campo magnetico sarebbe cambiata. Tuttavia, si è scoperto che non è successo e gli scienziati hanno deciso che dovevano invece esaminare le proprietà del plasma.
L'eliosfera del sole è piena di plasma ionizzato proveniente dal sole. Al di fuori di quella bolla, il plasma proviene dalle esplosioni di altre stelle milioni di anni fa. La principale differenza tell-tail è che il plasma interstellare è più denso.
Sfortunatamente, il vero strumento progettato per eseguire le misurazioni sul plasma ha smesso di funzionare negli anni '80, quindi gli scienziati avevano bisogno di un modo diverso di misurare l'ambiente del plasma del veicolo spaziale per determinare definitivamente la sua posizione.
Invece hanno usato lo strumento ad onda al plasma, situato sulle antenne lunghe 10 metri sul Voyager 1 e un inaspettato "dono" del Sole, un'enorme espulsione di massa coronale.
Le antenne hanno dei ricevitori radio alle estremità - "come le orecchie di coniglio sui vecchi televisori", ha detto Don Gurnett, che ha guidato il team scientifico delle onde al plasma dell'Università dello Iowa. Il CME è scoppiato dal Sole nel marzo 2012 e alla fine è arrivato nella sede del Voyager 1 13 mesi dopo, nell'aprile 2013. A causa del CME, il plasma attorno all'astronave ha iniziato a vibrare come una corda di violino.
Il tono delle oscillazioni ha aiutato gli scienziati a determinare la densità del plasma. Stone ha detto che le particolari oscillazioni hanno fatto sì che l'astronave fosse bagnata nel plasma più di 40 volte più densamente di quello che avevano incontrato nello strato esterno dell'eliosfera.
"Ora che abbiamo nuovi dati chiave, crediamo che questo sia il salto storico dell'umanità nello spazio interstellare", ha detto Stone, "Il team di Voyager ha avuto bisogno di tempo per analizzare quelle osservazioni e darle un senso. Ma ora possiamo rispondere alla domanda che tutti ci siamo posti: "Siamo già arrivati?" Sì, lo siamo. "
Il team scientifico dell'onda del plasma ha rivisto i suoi dati e ha trovato una serie precedente e più debole di oscillazioni in ottobre e novembre 2012 da altri CME. Attraverso l'estrapolazione delle densità plasmatiche misurate da entrambi gli eventi, il team ha determinato che Voyager 1 è entrato per la prima volta nello spazio interstellare nell'agosto 2012.
"Siamo letteralmente saltati fuori dai nostri posti quando abbiamo visto queste oscillazioni nei nostri dati: ci hanno mostrato che il veicolo spaziale era in una regione completamente nuova, paragonabile a quanto ci si aspettava nello spazio interstellare e totalmente diverso rispetto alla bolla solare", ha detto Gurnett . "Chiaramente abbiamo attraversato l'eliopausa, che è il confine a lungo ipotizzato tra il plasma solare e il plasma interstellare."
I nuovi dati sul plasma hanno suggerito un lasso di tempo coerente con cambiamenti improvvisi e duraturi nella densità delle particelle energetiche che sono stati rilevati per la prima volta il 25 agosto 2012.
A quel tempo, Stone disse: “Siamo certamente in una nuova regione ai margini del sistema solare dove le cose cambiano rapidamente. Ma non siamo ancora in grado di dire che Voyager 1 è entrato nello spazio interstellare ", aggiungendo che i dati stanno cambiando in modi che il team non si aspettava", ma Voyager ci ha sempre sorpreso con nuove scoperte ".
Ora, dopo un'ulteriore revisione, il team di Voyager accetta generalmente la data di agosto 2012 come data di arrivo interstellare. I cambiamenti di particelle e plasma caricati erano quelli che ci si sarebbe aspettati durante un incrocio dell'eliopausa. Ciò rafforza il fatto che i risultati scientifici definitivi non sempre arrivano veloci.
"Il duro lavoro del team per la costruzione di veicoli spaziali durevoli e la gestione accurata delle risorse limitate del veicolo spaziale Voyager è stato ripagato in un altro primo momento per la NASA e l'umanità", ha dichiarato Suzanne Dodd, project manager di Voyager, con sede presso il Jet Propulsion Laboratory della NASA, Pasadena, California. "Ci aspettiamo i campi e gli strumenti di scienza delle particelle su Voyager continueranno a inviare dati per almeno il 2020. Non vediamo l'ora di vedere cosa ci mostreranno gli strumenti Voyager sullo spazio profondo. ”
C'è stato un po 'avanti e indietro sul fatto che Voyager 1 fosse dentro o fuori dal Sistema Solare. Come abbiamo detto, è stato messo in discussione per la prima volta nell'agosto del 2012, con maggiori speculazioni nel dicembre 2012, quindi nel marzo del 2013 un articolo di William Webber e F.B. McDonald ha affermato che Voyager 1 era uscito dal Sistema Solare il dicembre precedente, ma Stone ha insistito sul fatto che i dati non erano ancora positivi. Quindi circa un mese fa è uscito un documento di Marc Swisdak dell'Università del Maryland che affermava che Voyager 1 era fuori dal sistema solare, ma a quel punto Ed Stone e il team Voyager hanno rilasciato una dichiarazione in cui affermavano che stavano ancora facendo questa determinazione.
Oggi, Gurnett ha rivelato che i tempi di tutti gli scienziati in accordo "ufficiale" erano fuori a causa dei tempi del processo di revisione dei documenti scientifici. "Il nostro documento è stato inviato un mese prima del loro, hanno appena superato il ciclo di revisione prima del nostro", ha detto. "Ma il loro era sostanzialmente un documento teorico."
Voyager 1 e il suo gemello, Voyager 2, furono lanciati a distanza di 16 giorni nel 1977. Un fortuito allineamento planetario che si verifica solo ogni 176 anni ha permesso ai due veicoli spaziali di unirsi per raggiungere tutti i pianeti esterni in un periodo di 12 anni. Entrambi i veicoli spaziali volarono da Giove e Saturno. Voyager 2 volò anche su Urano e Nettuno. Voyager 2, lanciato prima di Voyager 1, è il veicolo spaziale a funzionamento continuo più lungo. Si trova a circa 9,5 miliardi di miglia (15 miliardi di chilometri) di distanza dal nostro Sole.
I controllori di missione Voyager continuano a parlare o ricevere dati da Voyager 1 e Voyager 2 ogni giorno, sebbene i segnali emessi siano attualmente molto deboli, a circa 23 watt - la potenza di una lampadina da frigorifero. Quando i segnali arrivano sulla Terra, sono una frazione di miliardesimo di miliardesimo di watt. I dati provenienti dagli strumenti di Voyager 1 vengono trasmessi sulla Terra in genere a 160 bit al secondo e catturati da stazioni NASA Deep Space Network da 34 e 70 metri. Viaggiando alla velocità della luce, un segnale dal Voyager 1 impiega circa 17 ore per viaggiare sulla Terra. Dopo che i dati sono stati trasmessi a JPL ed elaborati dai team scientifici, i dati Voyager sono resi disponibili al pubblico.
"Voyager è andato coraggiosamente dove nessuna sonda è mai stata prima, segnando uno dei risultati tecnologici più significativi negli annali della storia della scienza e aggiungendo un nuovo capitolo ai sogni e alle attività scientifiche umane", ha affermato John Grunsfeld, amministratore associato della NASA per scienza a Washington. "Forse alcuni futuri esploratori dello spazio profondo raggiungeranno Voyager, il nostro primo inviato interstellare, e rifletteranno su come questo intrepido veicolo spaziale abbia contribuito a rendere possibile il loro viaggio."
Gli scienziati non sanno quando Voyager 1 raggiungerà la parte indisturbata dello spazio interstellare dove non c'è influenza dal nostro Sole. Inoltre, non sono certi quando si prevede che Voyager 2 attraversi lo spazio interstellare, ma credono che non sia molto indietro.
“In un certo senso questo è solo l'inizio. Stiamo entrando in un ambiente completamente alieno e ciò che Voyager scoprirà davvero sconosciuto ", ha detto Gary Zank, del Dipartimento di Scienze Spaziali dell'Università dell'Alabama, Huntsville, parlando alla conferenza stampa di oggi.
Mentre Voyager 1 continuerà, non saremo sempre in grado di comunicare con esso, come facciamo ora. Nel 2025 tutti gli strumenti saranno spenti e il team scientifico sarà in grado di far funzionare il veicolo spaziale per circa 10 anni dopo per ottenere solo dati tecnici. Il Voyager 1 punta verso la costellazione di Ofiuco. Nell'anno 40.272 d.C., il Voyager 1 arriverà entro 1,7 anni luce da una stella oscura nella costellazione dell'Orsa Minore (Orsetto o Dipper) chiamata AC + 79 3888. Oscillerà attorno alla stella e orbiterà attorno al centro del Via Lattea, probabilmente per milioni di anni.
Ulteriori informazioni: NASA, JPL
