Voyager 1
Voyager 1, Voyager programı kapsamında NASA tarafından dış Güneş Sistemi’ni ve Güneş'in heliosferinin ötesindeki yıldızlararası uzayı araştırmak için 5 Eylül 1977'de fırlatılan uzay sondasıdır. İkizi Voyager 2'den 16 gün sonra fırlatılan 722 kilogram ağırlığındaki Voyager 1, NASA tarafından fırlatıldığı 5 Eylül 1977'den bu yana hizmet vermek, düzenli komutları almak ve Dünya'ya veri iletmek için Derin Uzay Ağı ile iletişim kurmaya devam etmektedir. Jüpiter ve Satürn'ü ziyaret etmiş, bu gezegenlere ait uyduların detaylı fotoğraflarını elde eden ilk sonda olmuştur. Görevi hâlâ devam etmektedir. 15 Aralık 2023 itibarıyla sinyal alımı yapılamadığı iddia edilmektedir.[3]
 Uzaydaki Voyager sondasının bir sanatçı tarafından tasviri | |
| Görev türü | Dış gezegenler, helyosfer ve yıldızlararası ortam araştırması |
|---|---|
| Uygulayıcı | NASA / Jet İtki Laboratuvarı |
| COSPAR kimliği | 1977-084A  |
| SATCAT no. | 10321[1] |
| Web sitesi | voyager.jpl.nasa.gov |
| Görev süresi |
|
| Uzay aracı özellikleri | |
| Uzay aracı tipi | Mariner Jüpiter-Satürn |
| Üretici | Jet İtki Laboratuvarı |
| Fırlatma ağırlığı | 721,9 kg (1.592 lb)[2] |
| Güç | 470 watt (fırlatılışta) |
| Görev başlangıcı | |
| Fırlatma tarihi | 5 Eylül 1977, 12:56:00 UTC |
| Roket | Titan IIIE |
| Fırlatma yeri | Cape Canaveral LC-41 |
| Görev sonu | |
| Son temas | daha sonra belirlenecek |
| Jüpiter uçuşu | |
| En yakın yaklaşım | 5 Mart 1979 |
| Mesafe | 349.000 km (217.000 mi) |
| Satürn uçuşu | |
| En yakın yaklaşım | 12 Kasım 1980 |
| Mesafe | 124.000 km (77.000 mi) |
| Titan uçuşu (atmosfer araştırması) | |
| En yakın yaklaşım | 12 Kasım 1980 |
| Mesafe | 6.490 km (4.030 mi) |
Flagship | |
Güneş'ten ve Dünya'dan diğer uzay sondalarından daha hızlı bir şekilde uzaklaşmakta olan Voyager 1, Dünya'dan en uzakta bulunan insan yapımı nesnedir. New Horizons Dünya'dan Voyager 1'e oranla daha büyük bir hızla fırlatılmış olmasına rağmen, Voyager 1'in yolu üzerinde yararlandığı kütle itiminden yararlanamayacağı için hiçbir zaman onu geçmeyi başaramayacaktır.
22 Eylül 2018 tarihinde Voyager, Güneş'ten 21,447 milyar km (13,329 milyar mil) uzaklıktadır ve Heliosfer'e girmiştir. Heliosfer'i geçtiği zaman Voyager 1 fonksiyonlarını hâlâ sürdürürse bilim insanları onun yıldızlar arası uzaydaki (astronomların, gaz ve tozun kapladığı interstellar space verdikleri isim) konumunun doğru ölçüsünü alacaklardır. Bu mesafeden Voyager 1'den sinyalin Jet İtki Laboratuvarı merkezine ulaşması 13 saat sürmektedir. 25 Ağustos 2012 tarihinde Voyager 1, heliosferi aşarak yıldızlar arası uzaya ulaşmıştır.
Voyager 1'in birinci görevi Jüpiter ve Satürn gezegenleri ve onların ortak ayları ve halkalarıydı. Güncellenmiş görevi ise Güneş fasılası ve Güneş rüzgâr partikül ölçümü ve interstellar medium'dur. İki Voyager roketi de üç radyo izotop termoelektrik jeneratörler ile güçlendirilmiştir. Dünya ile olan haberleşmeyi en az 2020 yılına kadar tutacak gücü oluşturması bekleniyor. Üzerinde bulunan altın kaplama plakada (Voyager Altın Plakları) Güneş Sistemi'nin bulunduğu yer ve Dünya üzerindeki tüm dillerden oluşan bir selamlama ses kaydı bulunmaktadır.
Görev arka planı
Tarihçe
Dış gezegenleri incelemek için 1960'larda önerilen Grand Tour programı, NASA'nın 1970'lerin başında bir görev üzerinde çalışmaya başlamasına yol açtı.[4] Pioneer 10 uzay aracı tarafından toplanan bilgiler, mühendislerin Voyager'ı Jüpiter çevresindeki yoğun radyasyona daha iyi dayanacak şekilde tasarlamasına yardımcı oldu.[5] Yine de fırlatmadan kısa bir süre önce radyasyon kalkanını iyileştirmek için bazı kabloların etrafına mutfak tipi alüminyum folyo şeritler uygulandı.[6]
Voyager 1 başlangıçta Mariner programının bir parçası olan Mariner 11 olarak planlandı. Bütçe kesintileri nedeniyle görev, Jüpiter ve Satürn'ün yanından geçilmesi olarak sınırlandırıldı ve Mariner Jüpiter-Satürn sondaları olarak yeniden adlandırıldı. Sondanın tasarımları Mariner görevlerinden önemli ölçüde farklılaşmaya başladığında adı Voyager olarak değiştirildi.[7]
Uzay aracının bileşenleri
Voyager 1, Jet İtki Laboratuvarı tarafından inşa edildi. 16 hidrazin iticisi, üç eksenli stabilizasyon jiroskopu ve sondanın radyo antenini Dünya'ya doğru bakacak şekilde tutmak için referans cihazları bulunur. Toplu olarak bu aletler, çoğu aletin yedek birimleri ve sekiz yedek iticiyle birlikte Yönlendirme ve Hareketli Kontrol Alt Sisteminin (AACS) bir parçasıdır.[8] Uzay aracı ayrıca, uzayda yolculuk yaparken gezegenler gibi gök cisimlerini incelemek için 11 bilimsel araç içerir.[9]
İletişim sistemi
Voyager 1in radyo iletişim sistemi, Güneş Sistemi'nin sınırlarına kadar ve ötesinde kullanılmak üzere tasarlandı. Dünya üzerindeki üç Derin Uzay Ağı istasyonu aracılığıyla radyo dalgaları gönderip almak için 3,7-metre (12 ft) çapında yüksek kazançlı Cassegrain antenine sahiptir.[10] Uzay aracı normalde verileri 2,3 GHz veya 8,4 GHz frekansını kullanarak Derin Uzay Ağ Kanalı 18 üzerinden Dünya'ya iletirken, Dünya'dan Voyager'a sinyaller 2,1 GHz'de iletilir.[11]
Voyager 1, Dünya ile iletişim kuramadığında, dijital kayıt cihazı (DTR), daha sonra iletilmek üzere yaklaşık 67 megabayt veri kaydedebilir.[12] 2023 itibariyle Voyager 1 'den gelen sinyallerin Dünya'ya ulaşması 22 saatten fazla sürmektedir.[13]
Güç
Voyager 1'de bir bom üzerine monte edilmiş üç radyoizotop termoelektrik jeneratör (RTG) bulunur. Her bir MHW-RTG, 24 adet preslenmiş plütonyum-238 oksit küresi içerir.[14] RTG'ler fırlatma sırasında yaklaşık 470 W elektrik gücü üretti ve geri kalanı atık ısı olarak dağıtıldı.[15] RTG'lerin güç çıkışı, yakıtın 87,7 yıllık yarı ömrü ve termokuplların bozulması nedeniyle zamanla azalıyor, ancak en az 2025 yılına kadar bazı operasyonlarını desteklemeye devam edeceklerdir.[9][14]
RTG yakıt kabının plütonyum-238 oksit kürelerini gösteren diyagramı
RTG ünitesinin modeli
Uydunun geleceği
Voyager 1'in teorik Oort bulutuna yaklaşık 300 yıl içinde ulaşması beklenmektedir.[16] Oort bulutu'nun içinden geçmesi ise yaklaşık 30.000 yıl sürecektir.[17] Herhangi bir yıldıza yönelmemesine rağmen yaklaşık 40.000 yılda, şu anda takımyıldızı Camelopardalis'teki Gliese 445 yıldızının 1,6 ışık yılı içinde geçecektir.[18] Bu yıldız genellikle Güneş Sistemine doğru yaklaşık 119 km/sn'de (430.000 km/sa, 270.000 mil/sa) hareket etmektedir. NASA, “Voyager'lar -belki de sonsuza dek- Samanyolu'nu dolaşmaya mahkûm edildi” demektedir.[18]
New Horizons uzay sondası, her ne kadar Dünya'dan her iki Voyager uzay aracından daha hızlı bir şekilde fırlatılsa da bu uzay araçlarını asla geçemeyecektir.[19] Voyager uzay aracı, heliosentrik hızlarını arttırmak için birçok gezegensel kütle çekim gücünden yararlanırken, New Horizons sadece Jüpiter uçuşundan böyle bir destek almıştır. 2018 itibarıyla, New Horizons yaklaşık 14 km/sn hızla yani Voyager 1'den 3 km/sn daha yavaş ilerlemekte ve hâlâ yavaşlamaktadır.[20]
Aralık 2017’de, NASA’nın Voyager 1’in yörünge düzeltme manevrasının (TCM) iticilerinin dördünü de başarıyla ateşlediği açıklandı. TCM iticileri, uydunun anteninin Dünya'ya doğru tutturulmasına yardımcı olmak için kullanılmış olan bozulmuş bir jet takımı yerine kullanılacaktır. TCM roketlerinin kullanılması Voyager 1'in iki veya üç yıl daha NASA'ya veri iletmeye devam etmesine izin verecek.[21][22]
| yıl | Mevcut elektrik gücü sınırlamaları ve uydunun ömrü[23] |
|---|---|
| 2007 | Plazma alt sisteminin sonlandırılması (PLS) |
| 2008 | Planet Radyo Astronomi Deneyini (PRA) kapatılması |
| 2016[24] | Tarama platformu ve Ultraviyole Spektrometre (UVS) gözlemlerinin kapatılması |
| 2018 yaklaşık. | Veri Teyp Kaydedici (DTR) işlemlerinin sonlandırılması (70 m / 34 m anten dizisi kullanarak 1.4 kbit / s veri yakalama yeteneği ile sınırlıdır; bu, DTR'nin verileri okuyabileceği minimum orandır). Mayıs 2019'dan itibaren, verilerin yakalanması için 70 m / 34 m / 34 'n / 34' n / 34 anten dizisi kullanılmıştır.[kaynak belirtilmeli] |
| 2019–2020 yaklaşık. | Jiroskopik operasyonların kapatılması (daha önce 2017; ancak jiroskopik operasyonların devamı için aktif olan yedek iticiler.) |
| 2020 | Bilimsel araçların kapatılmasının başlaması, sipariş kararsız; ancak Düşük Enerjili Şarjlı Parçacıklar, Kozmik Işın Alt Sistemi, Manyetometre ve Plazma Dalgalı Alt Sistem enstrümanları hâlâ çalışıyor olması bekleniyor)[25] |
| 2025–2030 | Artık tek bir enstrümana bile güç sağlayamayacak. |
Voyager Altın Plakları
Görev profili
13 Kasım 2015 tarihi itibarıyla, Voyager 1 dünyadan 20.035[26] milyar kilometre uzaklıkta bulunmaktadır (ve her saniye yaklaşık 17 kilometre uzaklaşmaktadır) ve 13 Eylül 2013 tarihinde NASA tarafından yapılan açıklamaya göre Voyager 1'in yıldızlar arası uzaya girdiği bildirilmiştir.[27] Voyager ve Pioneer uzay sondaları her ne kadar heliosferin dışına çıkarak Güneş Sistemi'nin gezegenlerinin ötesine gitseler de, henüz Güneş Sistemi'ni terk etmemişlerdir.[28] Bu uzay araçlarının Güneş Sistemimizden çıkmış olabilmeleri için Oort Bulutu'nu geçmiş olmaları gerekmektedir. Voyager 1'in Oort Bulutu'nun iç halkasına ulaşması tahmini olarak 300 yıl, içinden geçerek bilimsel tanıma göre Güneş Sistemi'ni terk etmeleri ise 30 bin yıl sürecektir.[28] Bu süreçte Güneş'ten kopan parçacıkların hareketlerinde bir değişim tespit edilmiştir. [kaynak belirtilmeli]
14 Temmuz 2022 tarihi itibarıyla, Voyager 1, Dünya'dan 23.381 milyar km (14.528 milyar mi; 156.29 AU) ve Güneş'ten 23.483 milyar km (14.592 milyar mi; 156.97 AU) uzaklıkta bulunmaktadır.[29]