Las Voyager

Los viajeros espaciales infinitos

Las Voyager

  Agosto  20

  11 min, 51 s

Ciencia

El 5 de septiembre de 1977, hace exactamente 43 años, la Voyager 1 despegó desde Cabo Cañaveral a bordo de un cohete Titán 3E-Centaur, 2 meses antes -el 20 de agosto de de 1977- su hermana la Voyager 2 había sido lanzada.

La Voyager 1 como debía seguir una trayectoria más rápida hasta Júpiter, la NASA consideró que era mejor reservar el numeral "1" para la primera nave que llegase al gigante gaseoso, es por ello se nombro así aunque fue lanzada después.

my image La misión de las Voyager fue única ya que ese año los planetas exteriores del Sistema Solar estarían alineados este fenómeno se repitió -el 5 de mayo del 2000- para permitir que una nave espacial pudiera visitarlos en pocos años mediante maniobras de asistencia gravitatoria sin necesidad de consumir combustible.

Gary Flandro, un posgraduado del laboratorio JPL de la NASA fue el primero en darse cuenta de las posibilidades prácticas de esta alineación planetaria basado en los estudios de Michael Minovich otro científico del JPL. Flandro denominó a esta hipotética misión como Grand Tour.

my image En principio, la agencia había accedido a desarrollar la misión propuesta por Flandro, el Grand Tour que incluía visitar los cuatro planetas gigantes y Plutón, pero la misión fue cancelada por su excesivo coste, pero la NASA propuso un cambio en el proyecto y las misiones se nombraron como Mariner Jupiter-Uranus (MJU) y Mariner Jupiter-Saturn (MJS). El proyecto Mariner Jupiter-Saturn de 1977 (MJS77) sería finalmente el elegido y evolucionaría hasta dar lugar a las Voyager.

En principio, y para mantenerse dentro del magro presupuesto, las dos naves debían limitarse a sobrevolar Júpiter y Saturno, aunque serían capaces realizar el Grand Tour inicialmente previsto y visitar los cuatro planetas exteriores si la NASA recibía los fondos pertinentes.

La hipotética misión que fue concebida por Flandro estaba lista, pero había un problema. La ventana de lanzamiento de 1977 sólo permitía visitar los cuatro planetas gigantes siempre y cuando las naves no pasasen cerca de Ío y Titán, dos objetivos claves de la misión. Por este motivo, los encargados de la misión habían decidido en su momento mandar dos naves en la trayectoria Júpiter-Saturno-Plutón y otras dos en la ruta Júpiter-Urano-Neptuno. Por lo tanto, desde el principio se tomó la decisión de ‘sacrificar’ una de las dos Voyager para visitar Ío y Titán a poca distancia. La nave elegida, que finalmente sería la Voyager 1, no podría continuar hacia Urano y Neptuno por los que finalmente, la responsabilidad de realizar el Grand Tour original recaería sobre la Voyager 2.

A pesar de su bajo coste comparado con el programa Grand Tour, el proyecto Voyager fue uno de los más ambiciosos y arriesgados jamás lanzados por la NASA. Y es que las dificultades técnicas a los que se enfrentaron los encargados de la misión eran enormes.

Para empezar, las dos naves debían llevar a cabo todo tipo de operaciones de forma autónoma. La gran distancia a la que se encuentran los planetas exteriores impedía una comunicación fluida con las sondas.

my image Para lograrlo, cada vehículo llevaba tres ordenadores redundantes dotados de una memoria de 4-8 kB. En condiciones normales, un ordenador (FDS, Flight Data Subsystem)- sería el encargado de las comunicaciones con la Tierra. Otro gestionaría el flujo de datos de los instrumentos (CCS, Computer Command Subsystem) y un tercero controlaría en todo momento la posición de la nave y de la plataforma de instrumentos (AACS, Attitude and Articulation Control Subsystem). Un tercio de la memoria de uno de los ordenadores podía ser reprogramada en vuelo, lo que resultaría esencial de cara a la misión extendida de la Voyager 2 en Urano y Neptuno. Las naves también disponían de un grabador de cinta magnética con una capacidad de almacenamiento de 67 MB, suficientes para guardar unas cien fotos a máxima resolución. El diseño de los ordenadores de las Voyager se basaba en el ambicioso sistema (STAR, Self Testing and Repair).

Las Voyager disponían de un conjunto de 16 impulsores de 0,89 newtons de empuje a base de hidrazina. Doce de estos impulsores servían para controlar la orientación de la nave y cuatro para maniobras de cambio de trayectoria. El tanque de hidrazina, de 71 centímetros de diámetro y fabricado en titanio, estaba situado en el centro del cuerpo decagonal del vehículo y contenía 104 kg de esta sustancia.

Cada sonda disponía de cuatro transmisores redundantes capaces de enviar señales en banda-S (2,3 GHz) y en banda-X (8,4 GHz), así como dos receptores en banda-S para captar las órdenes procedentes de la Tierra.

my image Como dato curioso, las Voyager llevaban consigo un disco de cobre de 30 centímetros de diámetro bañado en oro con imágenes, canciones y sonidos de nuestro planeta. Este disco fue titulado ‘Sonidos de la Tierra’, la cubierta del disco contiene las instrucciones para su uso y la descripción de la posición de la Tierra en la Galaxia con respecto a varios púlsares.

La parte en audio contiene un saludo en 55 idiomas -incluyendo lenguas muertas como el acadio o el hitita-, 35 ‘sonidos de la Tierra’ -latidos, besos, risas o cantos de ballena-, así como 90 minutos de música de todo tipo, desde Mozart hasta Chuck Berry, Carl Sagan había pedido originalmente el permiso para incluir "Here Comes the Sun" del álbum Abbey Road de los Beatles, por lo que estuvieron de acuerdo, pero tristemente la discográfica EMI se opuso a ello y la canción no fue incluida.

my image Orgullosamente un popular huapango mexicano conocido con el nombre de "El cascabel" del compositor veracruzano Lorenzo Barcelata fue seleccionada para integrar el disco y es la única pieza musical en español en esos discos y por tanto único heraldo musical de la hispanidad.

Las 115 imágenes se grabaron en formato analógico, por lo que el disco incluye las instrucciones para reconstruirlas. El disco se instaló en un lateral de la nave, los ‘Sonidos de la Tierra’ siguen siendo actualmente el mensaje físico más elaborado que la humanidad haya enviado para comunicarse con una posible civilización extraterrestre, esta iniciativa fue dirigida por el popular astrónomo Carl Sagan.

my image La Voyager 2 fue lanzada el 20 de agosto de 1977, y su hermana la Voyager 1 el 5 de septiembre.

Dos semanas después del despegue, la Voyager 1 tomaría la primera imagen icónica de la misión: una fotografía del sistema Tierra-Luna a doce millones de kilómetros. Moviéndose en una trayectoria más rápida, la Voyager 1 adelantó a su hermana el 19 de diciembre.

Júpiter

La Voyager 1 comenzó la fase de observación del gigante gaseoso el 4 de enero de 1979. A medida que se acercaba a Júpiter se pudieron vislumbrar más y más detalles del planeta y sus lunas.

my image El 13 de febrero el disco de Júpiter era tan grande que no cabía en una sola imagen y la nave realizó una de sus fotos más conocidas en las que se ve la Gran Mancha Roja con Ío y Europa posando delante del planeta.

Por su parte, la Voyager 2 comenzó su fase de observación de Júpiter el 24 de abril de 1979, finalmente transmitiría un total de 17 000 imágenes del sistema de Júpiter, incluyendo las mejores obtenidas de sus tenues anillos.

Saturno

El12 de noviembre de 1980 la Voyager 1 se acercó a tan sólo 4000 kilómetros de Titán. Por entonces ya se sabía que Titán era la única luna del Sistema Solar con atmósfera y el equipo de la Voyager esperaba poder fotografiar la superficie, la Voyager 1 descubriría que la atmósfera de Titán era mucho más densa de lo esperado -1,5 veces la presión de la atmósfera terrestre- y que era el nitrógeno.

my image Tras el sobrevuelo de Titán, la Voyager 1 cambiaría su trayectoria de tal forma que no podría visitar Urano y Neptuno. El 12 de noviembre, la Voyager 1 sobrevoló Saturno a 64 200 kilómetros de sus nubes más altas, descubriendo detalles nunca imaginados en la estructura de los anillos. Poco después pasó a 88 000 kilómetros de Mimas, un pequeño satélite de 390 kilómetros marcado por la huella del gigantesco cráter Herschel de 130 kilómetros, causante de que esta luna sea conocida con el apodo de ‘Estrella de la Muerte’. El 13 de noviembre la sonda se acercó a 202 000 kilómetros de Encélado, cuya lisa y brillante superficie del hemisferio sur revelaba signos de una actividad geológica inusual. Posteriormente le tocó el turno a Dione, un satélite repleto de cráteres muy parecido a Tetis. Pero la luna con más cráteres resultó ser Rea, a la que se acercó a 74 000 kilómetros de distancia.

La Voyager 2 comenzó su visita a Saturno el 5 de junio de 1981. El 23 de agosto tuvo lugar el máximo acercamiento a Japeto, una misteriosa luna con un hemisferio oscuro y otro brillante. Ese mismo día fotografió Hiperión, un satélite de rotación caótica y forma irregular que también constituía un enigma para los investigadores. El 24 de agosto la nave se acercó a medio millón de kilómetros de Titán y observó su polo norte, aunque tampoco fue capaz de vislumbrar la superficie a través de la impenetrable neblina anaranjada de hidrocarburos.

Saturno

my image La Voyager 2 continuó en solitario y poder cumplir su misión a las enormes distancias a la que se encuentraba Urano, fue necesario superar varios retos tecnológicos, debido a la aceleración gravitacional de Júpiter y Saturno, la velocidad de la Voyager 2 había aumentado considerablemente y pasaría por el sistema de Urano a una enorme velocidad. Como resultado, con el fin de permitir que la Voyager 2 pudiera fotografiar Urano y sus lunas se realizaron varias modificaciones. Por un lado, se reprogramó el sistema de propulsión para que los impulsores fueran capaces de efectuar maniobras menos bruscas y por otro lado, se introdujo un nuevo sistema para comprimir las imágenes, muy parecido a los algoritmos usados por la mayoría de formatos de imágenes digitales actuales, pero toda una novedad en la época.

El encuentro tuvo lugar el 24 de enero de 1986 y la nave pasó a 81 500 kilómetros de Urano. El descubrimiento más importante fue sin duda la tortuosa naturaleza de la pequeña luna Miranda, esta es famosa por poseer los mayores acantilados del Sistema Solar, Verona Rupes, con una caída de 5-10 kilómetros.

Los otros cuatro grandes satélites de Urano resultaron ser conglomerados de hielo y roca muy parecidos a los satélites de Saturno y tanto Titania como Ariel presentaron indicios de cierta actividad tectónica.

Neptuno

my image El 25 de agosto de 1989, la Voyager 2 llego a Neptuno y descubrió que presentaba varias formaciones nubosas, entre las que destacaba la Gran Mancha Oscura, mancha que desaparecería pocos años después. La Voyager 2 también midió los vientos más rápidos de cualquier planeta del Sistema Solar: 2000 km/h, también se descubrieron seis nuevas lunas: Naiad, Thalassa, Despina, Galatea, Larissa y Proteus.

Unas horas después pasó a 39 800 kilómetros del centro de Tritón, la mayor luna de Neptuno, con una temperatura superficial de apenas 38º C por encima del cero absoluto, otras osas que descubrió la sonda fueron oscuros géiseres de nitrógeno mezclado con materia orgánica, resultado de una actividad criovolcánica.

Interestelar

La visita de las Voyager 2 al sistema de Neptuno cerró una fase histórica. La humanidad había concluido su primera exploración del Sistema Solar exterior, y todo en menos de una década. La gravedad de Neptuno desvió la trayectoria de la Voyager 2 hacia el sur de la eclíptica, en el sentido opuesto a su hermana. A partir de entonces, el objetivo de las dos sondas sería determinar dónde finaliza la heliosfera, es decir, encontrar el límite que separa el Sistema Solar del espacio interestelar, límite conocido como heliopausa.

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El 14 de febrero de 1990, las cámaras de la Voyager 1 funcionaron por última vez para tomar 64 emotivas fotografía, un ‘retrato de familia’ de los planetas del Sistema Solar a seis mil millones de kilómetros de distancia, con excepción de Mercurio y Marte, demasiado débiles para ser captados a esa distancia. Este retrato de familia sería el legado de las cámaras de las Voyager después de haber obtenido más de 67000 imágenes.

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Mira ese punto. Eso es aquí. Eso es casa. Eso es nosotros. En él se encuentra todo aquel que amas, todo aquel que conoces, todo aquel del que has oído hablar, cada ser humano que existió, vivió sus vidas…

-Carl Sagan

A medida que la potencia de los RTGs fue disminuyendo, las Voyager fueron apagando sus instrumentos uno a uno.

La Voyager 1 alcanzó la onda de choque de la heliopausa en septiembre de 2004, cuando se encontraba a unos 14000 millones de kilómetros del Sol. La Voyager 2 hizo lo propio a finales del 2007.

La Voyager 1 en agosto de 2012, a poco más de 19 000 millones de kilómetros del Sol, la sonda dejó atrás la heliopausa, siendo la primera en alcanzar el espacio interestelar, y en noviembre de 2018 la Voyager 2 consiguió el mismo objetivo.

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La sonda Voyager 2 actualmente es especialmente relevante frente a su gemela porque tiene activos algunos instrumentos que en la Voyager 1 ya no funcionan, esto le permite ofrecer datos únicos. Ambas naves espaciales están actualmente en el espacio interestelar.

El 8 de julio de 2019, la NASA informó que apagó los calentadores de la Voyager 2 para reducir el consumo de corriente eléctrica y se planea hacer lo mismo con la Voyager 1 despues de esta accion desesperada se espera que el generador aguante aproximadamente unos cinco años más antes de que el plutonio ya no ofrezca energía suficiente para mantener los instrumentos a temperaturas correctas. A partir de ahí es cuestión de suerte y esperar hasta que los instrumentos dejen de enviar datos.

Ambas sondas siguen un rumbo que las dirige hacia el borde interno de la Nube de Oort lo cual les tomaría unos 2.300 años en llegar y 298.000 años despues la Voyager 2 girará rumbo a Sirio la estrella más brillante en el cielo de la Tierra y la Voyager 1 le tomaria 570.000 años pasar por las estrellas GJ 686 y GJ 678.

Finalmente, al igual que las estrellas en la Vía Láctea, los Voyagers marcharán al ritmo de la galaxia y orbitarán su núcleo durante el resto de sus vidas.

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