Era il 1977 quando le due sonde Voyager vennero spedite nello spazio per prima esplorare il sistema solare esterno e perdersi nello spazio poi. Chi come me in quell'anno aveva l'età per giocare con i sogni che tali missioni generavano, non poteva non associare il fine di tali missioni con l'incipit di Star Trek "… altre forme di vita e di civiltà, fino ad arrivare laddove nessun uomo è mai giunto prima".
E noi bambini non eravamo i soli a sognare questa eventualità; all'interno delle sonde venne inserito il Voyager Golden Record, un disco contente suoni e immagini della Terra. Un mezzo forse primitivo ma che rappresentava un grosso passo tecnologico rispetto al messaggio contenuto nelle sonde Pioneer 10 e 11 con immagini stilizzate di un uomo e una donna.
Dove si trovano le sonde 35 anni dopo il loro lancio? Sono uscite dal sistema solare? In fondo noi ci accontenteremmo di distanze molto più modeste rispetto a quelle praticate dal capitano Kirk. Già avere raggiunto i mal definiti confini del sistema solare sarebbe un successo.
Un articolo pubblicato su Nature qualche tempo fa si è posto lo stesso interrogativo.
Ed Stone, uno degli scienziati di punta del progetto Voyager, analizza i dati per cercare di capire se Voyager 1 sia giunto nella zona di confine del Sistema Solare, una zona definita eliosfera, in cui la bolla di particelle cariche elettricamente soffiata verso l'esterno dal Sole, lascia il posto allo spazio interstellare. Identificare e caratterizzare il confine , chiamato eliopausa, sarebbe il bonus finale.
Cosa sapere sulla missione Voyager, ora (®Nature.com)
Afferma Stone che Voyager 1 ha cominciato a rilevare le caratteristiche attese per una regione di confine otto anni fa. Tuttavia a distanza di otto anni questa uscita si sta rivelando un affare più lungo e più complicato del previsto. "E' come se stesse attraversando una inattesa 'zona morta'" afferma Stone.
Poco tempo prima dell'uscita dell'articolo Robert Decker, uno scienziato del Applied Physics Laboratory presso la Johns Hopkins University, ha determinato la posizione delle due sonde Voyager:
I dati sulla velocità delle particelle ottenuti da Voyager 1 fecero pensare di essere prossimi alla eliopausa. L'ipotesi era che in questa regione il moto verso l'esterno delle particelle solari sarebbe stato fermato dalla collisione con i venti generati da supernove esplose 5-10 milioni di anni fa; le particelle a quel punto avrebbero cominciato a muoversi di lato. Esattamente come un corso d'acqua che colpisce una superficie solida.
Per testare questa ipotesi gli ingegneri ordinarono a Voyager 1 di rotolare su un fianco sette volte, in modo che i suoi strumenti fossero in grado di registrare la velocità delle particelle lungo una linea perpendicolare al suo corso (linea polare). Una procedura tutt'altro che semplice visto che il tempo necessario affinchè il comando giunga al Voyager 1 è di 17 ore, e che il trasmettitore della sonda funziona a circa 23 watt - come una lampadina del frigorifero.
Nonostante queste difficoltà la procedura ha avuto successo ed i ricercatori furono sorpresi di trovare che le particelle avevano velocità nulla anche in direzione polare. Questo indica che le particelle sono quasi stazionarie e non semplicemente bloccate dai venti stellari.
"Questo non dovrebbe avvenire nella eliopausa", dice Decker. "Abbiamo quindi concluso ... che la Voyager 1 non è al momento vicino al eliopausa, ma nella sua anticamera". Una anticamera spessa almeno 1mld km (più di 6 volte la distanza terra-sole).
Perché le particelle si fermino in questa zona rimane però un mistero e lascia gli scienziati con un nuovo problema "Non esiste più alcuna indicazione su cosa indichi l'uscita dal Sistema Solare e l'entrata nella Galassia" chiosa Stamatios Krimigis della Johns Hopkins University.
Gary Zank, della University of Alabama, ipotizza che vi sia un muro magnetico nella eliosfera esterna, causato da un sommarsi di linee del campo magnetico, il cui effetto finale sarebbe il rallentamento delle particelle cariche.
Il confine tuttavia sarebbe vicino.
Lo scorso maggio, Voyager 1 ha registrato raffiche di raggi cosmici senza precedenti - protoni altamente energizzati e nuclei atomici - provenienti dall'esterno del sistema solare. Nuovi picchi sono stati osservati nel mese di luglio ma questa volta con un calo nella componente di raggi cosmici a bassa energia più comuni nel Sistema Solare. Krimigis sostiene che tali cambiamenti siano il segnale che Voyager 1 sia prossimo ai margini del Sistema Solare, e che "l'eliopausa verrà raggiunta entro la fine dell'anno".
Una idea non condivisa da David McComas (Southwest Research Institute di San Antonio) e Nathan Schwadron (Università del New Hampshire) i quali ritengono in base ad un modello complicato che l'eliopausa potrebbe essere ancora lontana (vedi le motivazione su The Astrophysical Journal, qui).
In questa incertezza sul quando e dove, sembra scongiurato invece il pericolo inizialmente ipotizzato che il passaggio del "confine" potesse avere un effetto shock sulla navicella a causa del passaggio fra zone spaziali a diversa densità e con distribuzione non uniforme. Un effetto simile a quello che sperimenta un aereo supersonico. I dati attuali (basati sulla velocità delle particelle) hanno considerevolmente ridotto la possibilità che tale rischio sia concreto.
Stone non si cura di questi problemi e si attende (o meglio spera) che entrambe le sonde Voyager raggiungano l'eliopausa ben prima del 2025, quando perderemo per sempre ogni contatto con le nostre sonde visto che quella è la data in cui gli isotopi di plutonio esauriranno la loro capacità energetica. Da quel momento in poi sarà l'addio.
Sito della NASA sulla missione Voyager, qui e qui
Video riassuntivo su quanto fatto finora dalla sonde Voyager (®TheMarsUnderground)
E noi bambini non eravamo i soli a sognare questa eventualità; all'interno delle sonde venne inserito il Voyager Golden Record, un disco contente suoni e immagini della Terra. Un mezzo forse primitivo ma che rappresentava un grosso passo tecnologico rispetto al messaggio contenuto nelle sonde Pioneer 10 e 11 con immagini stilizzate di un uomo e una donna.
Dove si trovano le sonde 35 anni dopo il loro lancio? Sono uscite dal sistema solare? In fondo noi ci accontenteremmo di distanze molto più modeste rispetto a quelle praticate dal capitano Kirk. Già avere raggiunto i mal definiti confini del sistema solare sarebbe un successo.
Un articolo pubblicato su Nature qualche tempo fa si è posto lo stesso interrogativo.
Ed Stone, uno degli scienziati di punta del progetto Voyager, analizza i dati per cercare di capire se Voyager 1 sia giunto nella zona di confine del Sistema Solare, una zona definita eliosfera, in cui la bolla di particelle cariche elettricamente soffiata verso l'esterno dal Sole, lascia il posto allo spazio interstellare. Identificare e caratterizzare il confine , chiamato eliopausa, sarebbe il bonus finale.
Afferma Stone che Voyager 1 ha cominciato a rilevare le caratteristiche attese per una regione di confine otto anni fa. Tuttavia a distanza di otto anni questa uscita si sta rivelando un affare più lungo e più complicato del previsto. "E' come se stesse attraversando una inattesa 'zona morta'" afferma Stone.
Poco tempo prima dell'uscita dell'articolo Robert Decker, uno scienziato del Applied Physics Laboratory presso la Johns Hopkins University, ha determinato la posizione delle due sonde Voyager:
- Voyager 1 è 121,6 unità astronomiche (18,2 miliardi chilometri) dal Sole e cosa interessante ha rilevato già dall'anno scorso che la velocità media delle particelle solari è quasi uguale a zero.
- Voyager 2 è a circa 15 miliardi di chilometri dal Sole, si muove in una direzione diversa e NON ha ancora rilevato un rallentamento di velocità delle particelle solari.
I dati sulla velocità delle particelle ottenuti da Voyager 1 fecero pensare di essere prossimi alla eliopausa. L'ipotesi era che in questa regione il moto verso l'esterno delle particelle solari sarebbe stato fermato dalla collisione con i venti generati da supernove esplose 5-10 milioni di anni fa; le particelle a quel punto avrebbero cominciato a muoversi di lato. Esattamente come un corso d'acqua che colpisce una superficie solida.
Per testare questa ipotesi gli ingegneri ordinarono a Voyager 1 di rotolare su un fianco sette volte, in modo che i suoi strumenti fossero in grado di registrare la velocità delle particelle lungo una linea perpendicolare al suo corso (linea polare). Una procedura tutt'altro che semplice visto che il tempo necessario affinchè il comando giunga al Voyager 1 è di 17 ore, e che il trasmettitore della sonda funziona a circa 23 watt - come una lampadina del frigorifero.
Nonostante queste difficoltà la procedura ha avuto successo ed i ricercatori furono sorpresi di trovare che le particelle avevano velocità nulla anche in direzione polare. Questo indica che le particelle sono quasi stazionarie e non semplicemente bloccate dai venti stellari.
"Questo non dovrebbe avvenire nella eliopausa", dice Decker. "Abbiamo quindi concluso ... che la Voyager 1 non è al momento vicino al eliopausa, ma nella sua anticamera". Una anticamera spessa almeno 1mld km (più di 6 volte la distanza terra-sole).
Perché le particelle si fermino in questa zona rimane però un mistero e lascia gli scienziati con un nuovo problema "Non esiste più alcuna indicazione su cosa indichi l'uscita dal Sistema Solare e l'entrata nella Galassia" chiosa Stamatios Krimigis della Johns Hopkins University.
Gary Zank, della University of Alabama, ipotizza che vi sia un muro magnetico nella eliosfera esterna, causato da un sommarsi di linee del campo magnetico, il cui effetto finale sarebbe il rallentamento delle particelle cariche.
Il confine tuttavia sarebbe vicino.
Lo scorso maggio, Voyager 1 ha registrato raffiche di raggi cosmici senza precedenti - protoni altamente energizzati e nuclei atomici - provenienti dall'esterno del sistema solare. Nuovi picchi sono stati osservati nel mese di luglio ma questa volta con un calo nella componente di raggi cosmici a bassa energia più comuni nel Sistema Solare. Krimigis sostiene che tali cambiamenti siano il segnale che Voyager 1 sia prossimo ai margini del Sistema Solare, e che "l'eliopausa verrà raggiunta entro la fine dell'anno".
Una idea non condivisa da David McComas (Southwest Research Institute di San Antonio) e Nathan Schwadron (Università del New Hampshire) i quali ritengono in base ad un modello complicato che l'eliopausa potrebbe essere ancora lontana (vedi le motivazione su The Astrophysical Journal, qui).
In questa incertezza sul quando e dove, sembra scongiurato invece il pericolo inizialmente ipotizzato che il passaggio del "confine" potesse avere un effetto shock sulla navicella a causa del passaggio fra zone spaziali a diversa densità e con distribuzione non uniforme. Un effetto simile a quello che sperimenta un aereo supersonico. I dati attuali (basati sulla velocità delle particelle) hanno considerevolmente ridotto la possibilità che tale rischio sia concreto.
Stone non si cura di questi problemi e si attende (o meglio spera) che entrambe le sonde Voyager raggiungano l'eliopausa ben prima del 2025, quando perderemo per sempre ogni contatto con le nostre sonde visto che quella è la data in cui gli isotopi di plutonio esauriranno la loro capacità energetica. Da quel momento in poi sarà l'addio.
Sito della NASA sulla missione Voyager, qui e qui
Video riassuntivo su quanto fatto finora dalla sonde Voyager (®TheMarsUnderground)
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