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HISTÓRIA DA TECNOLOGIA, TECNOLOGIA, OBJETOS AO REDOR DE NÓS
Estações interplanetárias automáticas Voyager. História da invenção e produção
Diretório / A história da tecnologia, tecnologia, objetos ao nosso redor Voyager (inglês voyager, do francês voyageur - "viajante") é o nome de duas espaçonaves americanas lançadas em 1977, bem como um projeto para explorar os planetas externos do sistema solar com a participação de veículos desta série. No total, dois veículos da série Voyager foram criados e enviados ao espaço: Voyager 1 e Voyager 2. Os veículos foram criados no Laboratório de Propulsão a Jato (JPL) da NASA. O projeto é considerado um dos mais bem-sucedidos e produtivos da história da pesquisa interplanetária - ambas as Voyagers transmitiram imagens de alta qualidade de Júpiter e Saturno pela primeira vez, e a Voyager 2 alcançou Urano e Netuno pela primeira vez. As Voyagers foram a terceira e a quarta espaçonave cujo plano de voo previa um voo fora do sistema solar (as duas primeiras foram a Pioneer 10 e a Pioneer 11). A Voyager 1 se tornou a primeira espaçonave da história a alcançar os limites do sistema solar e ir além dele. Os veículos da série Voyager são robôs altamente autônomos equipados com instrumentos científicos para explorar os planetas exteriores, bem como suas próprias usinas de energia, motores de foguetes, computadores, comunicação por rádio e sistemas de controle. O peso total de cada dispositivo é de cerca de 721 kg.
No final da década de 1960, a Administração Nacional de Aeronáutica e Espaço dos EUA (NASA) decidiu realizar o experimento Grand Tour, cuja ideia era a seguinte. Normalmente, uma nave espacial pode alcançar um planeta. Mas às vezes, uma vez a cada poucas décadas, os planetas do sistema solar parecem se alinhar um após o outro, e a trajetória de voo pode ser traçada por vários ao mesmo tempo. Uma situação semelhante deveria ter se desenvolvido no final dos anos 1970 - início dos anos 1980, e os americanos começaram a inspecionar todos os planetas, começando com Marte, em um voo. Para isso, eles decidiram usar a chamada manobra gravitacional, quando a espaçonave alcança o planeta e o "puxa", acelerando e girando. Mas não havia fundos suficientes para o "Big Tour"; tivemos que nos limitar aos planetas gigantes. O programa Voyager custou novecentos milhões de dólares em cinco anos de desenvolvimento e doze anos de trabalho operacional.
Em agosto-setembro de 1977, duas estações interplanetárias automáticas "Voyager" foram lançadas, cada uma pesando 798 kg. Eles são configurados da mesma forma. A parte mais notável das Voyagers é o copo de 3,66 metros de diâmetro de uma antena altamente direcional, que fornece comunicação com a Terra. Na parte traseira da antena há um compartimento selado para instrumentos de serviço, que tem a forma de um prisma decaédrico. Ele contém sistemas de rádio, equipamentos de controle com computador eletrônico de bordo, motores de direção, conversores de alimentação; radiadores do sistema de controle térmico são montados em três lados do compartimento. A estação é abastecida com eletricidade por três geradores de radioisótopos montados em uma das três hastes. A potência dos geradores no início do voo atingiu 431 watts. Os instrumentos científicos estão localizados nas outras duas hastes. Quatro magnetômetros estão instalados em um deles, no outro, em uma plataforma giratória, duas câmeras de televisão com lentes tele e grande angular, espectrômetros de alcance ultravioleta e infravermelho, detectores de radiação cósmica, partículas carregadas e muito mais. As estações um dia irão além do sistema solar e podem ser descobertas por civilizações extraterrestres. Para tanto, foi instalado nos aparelhos um container com registro do endereço de Kurt Waldheim, então secretário-geral da ONU, saudações em 60 idiomas, sons e ruídos da Terra com duração total de 110 minutos e 115 imagens. A Voyager 1 foi lançada em 5 de setembro de 1977. De 10 de dezembro do mesmo ano a 8 de setembro do próximo, ele caminhou pelo cinturão de asteroides e em 5 de março de 1979 se aproximou de Júpiter, em 12 de novembro de 1980 - com Saturno. A Voyager 2 foi lançada mais cedo - em 20 de agosto de 1974, mas em uma trajetória diferente e mais lenta. Chegou a Júpiter em 9 de julho de 1979 e, em 26 de agosto de 1981, a Voyager 2 seguiu sua antecessora a uma distância de 101 quilômetros de Saturno. Os instrumentos da estação permitiram esclarecer a natureza de alguns dos fenômenos detectados pela primeira vez pela Voyager 1 e pela Pioneer 11. Assim, a resolução nas imagens dos anéis de Saturno foi aumentada para 10 quilômetros (em vez de 70 quilômetros na primeira reunião), e as melhores estruturas das quais os anéis são tecidos foram reveladas. No dia da maior aproximação, a Voyager 2 fotografou o Knotty and Eccentric F Ring. Imagens com resolução de alguns quilômetros revelaram 4 componentes que compõem o anel. Foi possível distinguir fios entrelaçados em lugares diferentes, e em outros estendendo-se em paralelo. Condensações e nós foram encontrados em certos intervalos de vários milhares de quilômetros. A Voyager 2 também forneceu informações adicionais sobre as luas de Saturno. A estação passou por Titan, Rhea e Tethys. Na região das órbitas de Rhea e Dione, ele descobriu um toróide de plasma, aquecido à temperatura mais alta observada em qualquer lugar do sistema solar. O plasma acabou sendo trezentas vezes mais quente que a coroa solar e duas vezes mais quente que os arredores de Júpiter. Tendo se encontrado com sucesso com Saturno, as estações completaram o "programa mínimo" do projeto Voyager. O primeiro aparelho após a passagem de Saturno "elevou-se" acima do plano da eclíptica e não estava mais destinado a encontrar planetas em seu caminho. Mas a Voyager 2 foi desviada pelo campo gravitacional de Saturno em uma trajetória que lhe permitiria alcançar Urano e Netuno. Os “ativistas” do programa estavam prontos para superar todos os problemas financeiros e técnicos para implementar a ideia do projeto “Big Tour”. O "lance" para Urano foi oficialmente aprovado pela NASA em janeiro de 1981. Em dezembro de 1985, surgiram dificuldades de navegação, o que tornou necessário recalcular a massa de Urano que se aproximava da estação para que a trajetória calculada voltasse a coincidir com a real. Em 30 de dezembro, a estação descobriu um satélite de Urano até então desconhecido, localizado entre a órbita de Miranda e o limite externo dos anéis. Até o momento da aproximação máxima aos Urais, 10 novos satélites foram descobertos. Seus diâmetros eram de 40 a 80 quilômetros, com exceção do primeiro satélite de 160 quilômetros. Em 14 de janeiro de 1986, quando a Voyager estava a uma distância de 12,9 milhões de quilômetros do alvo, uma série de imagens do disco de Urano foi tirada durante quatro horas, nas quais, pela primeira vez na história da exploração planetária, detalhes da atmosfera foram vistas - uma nuvem crescente brilhou perto do limbo do planeta. Em 17 de janeiro, uma câmera de lente longa a 9,1 milhões de quilômetros de distância mostrou um planeta gigante que parecia uma bola verde-azulada. Tendo passado por Urano, a estação "taxilou" com sucesso na rota de voo para Netuno, e agora poucas pessoas duvidavam do sucesso próximo. Avaliando o estado da estação, os especialistas fizeram ajustes nos detalhes do próximo encontro. Nos primeiros dias de dezembro de 1986, a NASA anunciou que o caminho da Voyager seria colocado mais longe do que o esperado de Netuno e, consequentemente, de seu satélite Triton. O perigo de cinturões de radiação, fragmentos de tamanhos desconhecidos que compõem anéis, campos magnéticos e outros problemas semelhantes forçaram o suposto ponto de Netuno a ser empurrado para uma distância de 29200 quilômetros e Tritão - para 40000 quilômetros. Para tanto, foi agendada uma correção de trajetória para 13 de março de 1987. Durante 1987, o software de computador de bordo da Voyager foi mais uma vez substituído com a expectativa de iluminação ainda mais baixa e tempo de exposição prolongado ao fotografar. Medidas especiais foram tomadas para melhorar a estabilidade do toca-discos com instrumentos científicos. Foi decidido desacelerar o movimento da plataforma para evitar o desfoque das imagens. Como antes do encontro com Urano, o teste do novo modo de operação ocorreu na Voyager 1. O diâmetro das antenas principais da Estação de Comunicações do Espaço Profundo da NASA foi aumentado de 64 metros para 70 metros. Por sua vez, as antenas da Fundação Nacional de Ciência dos EUA, os radiotelescópios australianos e japoneses foram combinados em um único complexo com estações de rastreamento da NASA. Desde janeiro de 1989, estando a uma distância de 310 milhões de quilômetros do alvo, a Voyager 2 começou a atirar em Netuno. Ao contrário do disco inexpressivo de Urano, as formações de nuvens já eram visíveis em imagens de Netuno com uma resolução de apenas cerca de seis mil quilômetros. Em 3 de abril de 1989, as câmeras da estação revelaram uma estrutura na atmosfera de Netuno com a mesma forma e tamanho relativo da Grande Mancha Vermelha de Júpiter. Depois de reanalisar as imagens, os cientistas se convenceram de que os sinais desse fenômeno atmosférico estão presentes nas fotografias desde pelo menos 23 de janeiro de 1989. Posteriormente, recebeu o nome de Grande Mancha Escura.
Em 5 de junho, simultaneamente com o início da calibração do instrumento, a Voyager iniciou uma sessão especial de imagens durante a qual uma imagem do disco do planeta foi transmitida a cada quinta parte de uma revolução em torno de seu eixo. Em meados de junho, foram transmitidas fotografias à Terra, que revelaram o primeiro satélite desconhecido de Netuno, que recebeu um nome temporário em 1989. No início de agosto, já foi anunciada a descoberta de quatro novos satélites. Todos eles foram registrados em uma fotografia tirada em 30 de julho. Os novos satélites eram blocos escuros e disformes variando em tamanho de 50 a 400 quilômetros. Em seguida, foram descobertos mais dois satélites com diâmetro de 50 e 90 quilômetros. Em 6 de agosto, começaram os estudos do equilíbrio de calor de Netuno e imagens de alta resolução do disco do planeta. As seguintes descobertas foram relacionadas aos anéis de Netuno. Fotos da estação, tiradas mais de uma semana antes da maior aproximação do planeta, confirmaram inicialmente a existência de arcos abertos ao redor de Netuno. No entanto, quanto mais próxima a estação estava do alvo, mais completamente os filamentos de arcos apareciam nas imagens, eventualmente se transformando em anéis de diferentes densidades em diferentes áreas. No total, quatro anéis de Netuno foram identificados. Na noite de 24 de agosto, enquanto contornava o pólo norte de Netuno, a Voyager 2 passou a uma distância mínima do planeta - 4895 quilômetros do limite superior da camada de nuvens. Apenas duas horas antes, a estação tirou as melhores fotos da atmosfera de Netuno. 4 horas e 15 minutos após o encontro com Netuno, a Voyager 2, sob a influência do campo gravitacional do planeta, estava a 38600 quilômetros de Tritão, o maior satélite de Netuno. Um mundo desconhecido de cumes e falhas cheias de lava viscosa semelhante a gelo, bacias e lagos de lama líquida apareceu diante dos olhos dos terráqueos. O diâmetro do satélite acabou sendo 2730 quilômetros. Em 9 de outubro, foi anunciada a descoberta de um gêiser ativo em Tritão. Uma imagem tirada em 24 de agosto a uma distância de 99920 quilômetros mostrou uma ejeção de matéria escura que disparou até uma altura de oito quilômetros. A substância, segundo os cientistas, era nitrogênio com impurezas de moléculas orgânicas, dando-lhe uma cor escura. Os dados da Voyager permitiram esclarecer o diâmetro de outro conhecido satélite de Netuno, a Nereida. Seu diâmetro era de 340 quilômetros. Durante o encontro com Netuno, a Voyager 2 estava trabalhando quase no limite de suas capacidades. No total, foram realizadas cerca de 80 manobras diferentes, incluindo 9 giros suaves da plataforma com instrumentos científicos. A duração da exposição durante a filmagem chegou a dez minutos, e todas as vezes foi possível evitar o desfoque da imagem. Após a passagem da família Netuno, a estação "mergulhou" sob o plano da eclíptica e em um ângulo de cinquenta graus começou a se afastar do sistema solar na direção da estrela Ross 248, que aparentemente alcançará em 42000 . A parte planetária da missão Voyager terminou e seus sistemas de imagem foram desligados após a série final de fotografias. No entanto, os recursos dos sistemas elétricos de ambas as Voyagers permitirão transmitir informações científicas sobre o estado do agora meio interestelar por um longo tempo. Durante este tempo, mais de cem mil imagens e outras informações sobre todos os planetas gigantes e seus arredores foram recebidas na Terra. As informações científicas obtidas pelas Voyagers estavam disponíveis não apenas para cientistas de todo o mundo, mas para toda a comunidade internacional. As fotos dos planetas tiradas pelas estações foram capa de revistas populares, apresentando a humanidade aos cantos mais remotos do sistema solar. Autor: Musskiy S.A.
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Comentários sobre o artigo: jurássico Com relação à espaçonave da série Voyager, este é um dos muitos momentos maravilhosos, deliciosos e marcantes na história da humanidade. Muito obrigado aos organizadores e trabalhadores desta página, seu trabalho expande os horizontes do leitor. Espero que tal esclarecimento desperte nas jovens mentes curiosas uma sede de ciência e tecnologia para contribuir com o conhecimento do mundo circundante. [acima]
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