Voyager 1 sa v súčasnosti dostala na hraniceheliosféry, kde sa vplyvSlnka stretáva s medzihviezdnym priestorom. V lete 2012 bola vo vzdialenosti 17,6 miliárd kilometrov (90AU) od Slnka pred vstupom dohelioplášťa, oblasti zarázovou (terminačnou) vlnou. Vedci nevedia presne určiť, za aký čas hranicu dosiahne.[1] V tejto vzdialenosti trvalo signálom zo sondy viac ako 13 hodín než dorazili na Zem, do riadiaceho strediskaLaboratória prúdového pohonu blízkoPasadeny vKalifornii. Voyager 1 je nahyperbolickej dráhe a pohybuje saúnikovou rýchlosťou, čo znamená, že sa naspäť do slnečnej sústavy nevráti.
VzdialenosťVoyageru 1 k25. júlu2014 činila takmer 128AU (19,2miliárdkm), čo predstavuje len 0,002ly (svetelný rok). Aktuálny stav vzdialenosti oboch sond Voyager od Zeme a Slnka je možné sledovať natejto stránke agentúryNASA.
Pre oba Voyagery sú zdrojom energie trirádioizotopové termoelektrické generátory, ktoré síce už prekonali minimálnu plánovanú životnosť, ale predpokladá sa, že budú schopné generovať dostatok energie pre komunikáciu so Zemou minimálne do roku2025.
V septembri2013 NASA potvrdila, že sonda25. augusta2012 opustila priestor, kde prevláda pôsobenie slnečného vetra a v podstate sa tak dostala do medzihviezdneho priestoru.[2]
Voyager 1 bol plánovaný akoMariner 11, súčasťprogramu Mariner. Od začiatku sa počítalo s využitímgravitačných manévrov. S ich pomocou je možné navštíviť viac planét s minimálnou spotreboupaliva.
Voyager 1 bol vypustený 5. septembra 1977 zmysu Canaveral raketouTitan 3E Centaur. Aj keď bol vypustený až po svojom dvojčatiVoyageru 2, kvôli chybe objavenej až na poslednú chvíľu je jeho rýchlosť asi o 10 % vyššia a planéty Jupiter a Saturn dosiahol skôr.
Základnú časť trojosovo stabilizovanej sondy tvorí služobná časť v tvare nízkeho desaťbokéhohranolu zhliníkových rúrok o výške 0,47 m a s priemerom 1,78 m. Na jeho bokoch je pripevnených 10 schránok selektronikou sondy. Uprostred hranolu v ťažisku sondy je posadená guľová nádrž s priemerom 0,7 m, ktorá pri vypustení sondy obsahovala 105 kg paliva sondy –hydrazínu. Na hornej podstave hranolu je umiestnenáparabolická smerováanténa s priemerom 3,66 m. Väčšina vedeckého vybavenia je umiestnená na výklopnej tyči o dĺžke 2,3 m, ukončenej otočnou plošinou skamerami aspektrometrami. Časť plazmových a časticovýchdetektorov je rozmiestnená pozdĺž tejto tyče. Na opačnej strane sondy na ďalšej 13 m dlhej tyči sú umiestnené 2magnetometre.
prístroj pre štúdium vĺn v plazme PWS (Plasma Wave System);funkčný
infračervený interferometer a spektrometer IRIS (Infrared Interferometer Spectrometer);vypnutý
spektrometer plazmových častíc PLS (Plasma Spectrometer).chybný
Celková prevádzka sondy je riadená zdvojeným palubnýmpočítačom CCS (Computer Command Subsystem). Jeho napevno zabudovaný program obsahuje dekódovanie príkazov, detekciu chýb, opravné postupy, počítanie zameriavania antény a počítanie ďalších sekvencií a rutín na prevádzku sondy. Tento počítač je zdokonalenou verziou počítača zo sondViking 1 alebo2.
Spracovanie vedeckých atelemetrických dát a riadenie vedeckých experimentov zaisťuje digitálny systém spracovania dát FDS (Flight Data Subsystem). Dáta môžu byť zaznamenané na magnetopáskovú pamäť DSS (Data Storage Subsystem) s kapacitou 536Mbit. Komunikačný systém pracuje vpásme "X" (8.4GHz, rýchlosť prenosu 8bit/s až 115.2 kbit/s, výkon 23 W) a "S" (2.3 GHz, rýchlosť prenosu min. 40 bit/s), v praxi dovtedy ešte nevyskúšaný. Rovnako bol po prvýkrát použitý aj stabilizačný digitálny systém AACS (Attitude and Articulation Control Subsystem), využívajúci detektorySlnka, sledovačehviezd a 3 uhlomernýchgyroskopov, zaisťujúci orientáciu a stabilizáciu sondy v priestore a natáčanie plošiny s optickými prístrojmi na skúmané ciele. Celkom 16 stabilizačných trysiek na jednozložkové palivo KPL (hydrazín) (každá s ťahom 0.9N) slúži ako výkonný prvok pre korekciu dráhy (4 motory) a pre orientáciu a stabilizáciu sondy (8 motorov).
Celá sonda váži 721,9 kg a pri štarte bola poskladaná vo valci vysokom 5 m s priemerom 4,3 m. Viac ju zložiť nebolo možné, pretože anténa s priemerom 3,66 m je nezložiteľná. Prvé štyri minúty letu bola sonda uzavretá v špičkerakety Centaur. Raketa potom odhodila aerodynamický kryt a až po 49 minútach, keď už bola sonda navedená na dráhu k Jupiteru, začala vysúvať všetky nosníky a antény.
Po desiatichminútach od štartu bola dosiahnutáparkovacia dráha, po ďalších 50 minútachmedziplanetárna dráha. V priebehu štartu došlo k predčasnému vypnutiumotorov na pevné palivo. Táto strata bola kompenzovaná dlhším horením ďalšieho stupňa Centaura a nakoniec bola potrebná rýchlosť dosiahnutá len 3,4 sekundy pred úplným spotrebovaním paliva.
Štart sondy na vrchole rakety Titan/Centaur
Po dvoch hodinách letu bola sonda stabilizovaná v dvoch osiach naSlnko a za niekoľko ďalších hodín bola stabilizovaná aj v tretej osi na hviezduCanopus.Dvojka mala pred ňou náskok 14 miliónov kilometrov, ale bola vyslaná na pomalšiu dráhu.11. septembra bola vykonaná korekcia dráhy +2,45m/s a13. septembra korekcia dráhy +10,11 m/s. V obidvoch prípadoch bola zmena rýchlosti o 20% nižšia ako bolo plánované.
Bradfordovi Smithovi, vedúcemu tímu pre snímkovanie kozmických telies, hneď po štarte sondyVoyager 2 napadlo, že by bolo zaujímavé vidieť, ako vyzerá pohľad na Zem -Mesiac. Ešte pred štartom boli narýchlo naprogramované palubné počítače a18. septembra 1977 vznikla farebná fotografia kosáčika Zeme a kosáčika Mesiaca zložením snímok z 18 pozícií v troch farbách. Všetko bolo nahrané na palubnýmagnetofón a 7. a 10. októbra prehrané na Zem. Bola to prvá snímka z Voyagerov a prvá takáto snímka našej planéty a jejprirodzenej družice vôbec, odfotená zo vzdialenosti 11 660 000 km.
Posledný novembrový týždeň prekrížili obidve sondy dráhu planétyMars. Boli od neho vzdialené 137 miliónov km, čo je približne toľko, ako vzdialenosť Zeme od Slnka.15. decembra 1977 jednotka predbehla dvojku, pričom ich vzájomná vzdialenosť bola 17 miliónov kilometrov. Začiatkom decembra 1977 sa obidve sondy vnorili dopásu asteroidov medzi Marsom a Jupiterom.
22. februára1978 nastala na Voyageri 1 prvá vážna porucha. Pri kalibračných skúškach otočnej plošiny a príkazu o otočenie o 62stupňov došlo po 27 stupňoch k spomaleniu pohybu a po ďalších 5 stupňoch sa plošina zastavila úplne. Nefunkčnosť plošiny by znamenala, že pri snímkovaní by sa musela otáčať celá sonda, nielen plošina s kamerami. Dáta by sa museli najprv nahrávať na magnetofónovú pásku, ktorej kapacita je ale obmedzená, pretože otáčaním by sonda stratila rádiový kontakt so Zemou. Na identickom exemplári sondy, ktorý zostal vPasadene, sa poruchu nepodarilo nasimulovať. Táto porucha spôsobila, že sonda nevyfotografovala planétkuMedeu, ktorú minula vo vzdialenosti 15,9 mil. km.
Plošinu sa napokon podarilo opakovaným zapínaním elektromotora rozhýbať. Predpokladanou príčinou poruchy boli úlomky mäkkého poddajného materiálu, ktoré sa tam dostali zrejme z viacerých zdrojov pri zostavovaní jednotky a pôvodne boli zistené na výstupnom ozubenom prevode a tiež v predposlednom prevode. Úlomky boli ozubenými kolesami prevodu pravdepodobne rozdrvené a technici už neočakávali žiadne ďalšie ťažkosti.
4. januára1979 sa začalo nepretržité pozorovanieJupitera vzdialeného 60 mil. km počas 60 dní. Ultrafialovýspektrometer monitoroval Jupiter 8-krát denne, každý deň bola vyhotovená stovkainfračervených spektier. Fotopolarimeter zisťovalelektromagnetické vlastnosti prostredia, kde sa sonda nachádzala. Merania boli celý deň zaznamenávané na magnetofónovú pásku dlhú 328 m a schopnú uložiť 536 miliónovbitov informácií, čo je asi 100 kvalitných snímok. Nazbierané údaje sa vysielali na Zem jedenkrát denne, v trojhodinovej sekvencii. Pri každom zapnutí alebo prevíjaní pásky prístrojom trochu trhlo a museli sa na chvíľu zapnúť stabilizačné trysky sondy, aby snímkovanie mohlo byť plynulé. Pôvodne mala NASA v pláne len výskum planéty. Bradford Smith nakoniec presadil, aby sonda mohla uskutočniť aj výskumjeho mesiacov.
13. januára 1979 sa začalo intenzívne snímkovanie. Počas nasledujúcich 100 hodín a 10 otočiek planéty vznikla každých 96 sekúnd jedna snímka. Spolu bolo zachytených 3750 snímok, z ktorých poskladaním sa vytvoril prvý film tohto druhu. Kotúč Jupitera sa postupne zväčšoval, až sa napokon nevošiel do zorného poľa kamery a snímky bolo nutné skladať. Od21. februára 1979 sa na zachytenie celého disku muselo použiť 9 obrázkov.
SnímkaGanymeda, najväčšieho mesiaca v slnečnej sústave
Sopečná explózia na mesiaci Io.
3. marca 1979 bolo kvôli 3 hodiny trvajúcej búrke s bleskami nad austrálskou pozorovacou stanicou vTidbinbille prerušené spojenie so sondou. Tým boli nenávratne stratené výsledky spektrometrického sledovaniamesiaca Io v oblastiultrafialového žiarenia.4. marca 1979 o 19:13 hod bola ukončená snímka s veľmi dlhou expozíciou 672 sekúnd, z dôvodu spresnenia polohy sondy. V tej dobe nepracoval automatický kontrolný systém polohy plošiny, preto sa musela za hviezdami v otvorenejhviezdokope M44 natáčať celá plošina s kamerami. Vďaka tomu boli na fotografii objavenéprstence, doteraz známe len u Saturna.Stephen Synnott na snímkach Voyagera 1 neskôr objavil aj nový malý mesiac pomenovanýMetis.
5. marca 1979 prebehlo snímkovanie malého mesiacaAmalthea a najtesnejší prelet okolo Jupitera vo vzdialenosti 280 000 km od jehooblakov. Prebiehal detailný fotografický a rádiový prieskum, v činnosti boli postupne všetky prístroje. 6 hodín po najväčšom priblížení asi o 18:00 hod boli v atmosfére Jupitera zaznamenanéblesky. Keď bola sonda ukrytá za Jupiterom, bolo s ňou stratené spojenie na 2 hodiny.
Snímky mesiaca Io priniesli prekvapivé zistenie, že toto teleso má aktívnyvulkanizmus. Rovnako neočakávané boli zábery naľadom pokrytý mesiacEurópa. K 15. marcu 1979 odoslala sondaVoyager 1 viac ako 15 000 fotografií Jupitera a jeho mesiacov a nespočítateľné množstvo ďalších meraní.9. apríla 1979 prebehla ešte malá korekcia dráhy aVoyager 1 urýchlený Jupiterom bol na ceste kSaturnu.
24. marca1980 vo vzdialenosti 300 000 000 km začalVoyager 1 fotografovať Saturn, hlavne kvôli vyhodnoteniu a upresneniu dráhy.22. augusta 1980 nastal začiatok pozorovania a prieskumu planéty. 12.–14. októbra 1980 vznikla počas 42 hodín každých 288 sekúnd jedna snímka Saturna. 24. októbra 1980 predstavovala vzdialenosť k Saturnu 25 000 000 km.3. novembra 1980 prebehlo snímkovanie Saturna aprstencov s cieľom objaviť novédružice.12. novembra 1980 sonda pozorovala najväčší Saturnov mesiacTitan s najväčším priblížením o 7:05 hod vo vzdialenosti 4 520 km.Tethys minula asi 23:40 hod. vzdialenosť 416 000 km.13. novembra 1980 nastalo najväčšie priblíženie k atmosfére Saturnu vo vzdialenosti 124 000 km.
18. novembra 1980 bola misia pri Saturne ukončená, boli odoslané posledné fotografie. Voyager tak veľmi úspešne zakončil svoju úlohu v slnečnej sústave. Dodatočne na základe jeho dát boli nájdené 3 nové družice Saturna. Za 38 mesiacov cesty saVoyager 1 oneskoril len o 2 minúty a vo vzdialenosti 1,5 miliardy kilometrov minul vypočítaný preletový bod len o 19 kilometrov.
14. februára1990 urobilVoyager 1 zo vzdialenosti 6 miliárd kilometrov snímky všetkých planét našej slnečnej sústavy okremMerkúra, ktorý bol príliš blízko pri Slnku.
Voyager 1 sa8. septembra2012 nachádzal 121,7958AU (18 220,39 miliónov kilometrov) od Slnka, čo predstavuje 0,001926ly (svetelný rok). Je ďalej, než akákoľvek známa planéta vnašej sústave, vrátane planétokEris a90377 Sedna. Nie je však ďalej, akoOortov mrak čidlhoperiodické kométy. Signály zVoyageru 1 v tom čase putovali na Zem za 16,8 hodiny. Jeho rýchlosť je približne 61 427 km/h (o 10% rýchlejšie akoVoyager 2.)
V lete roku 2012 sa sonda nachádzala na hraniciach heliosféry, čo bolo zrejmé z prístrojových údajov. V máji 2012 bolo zaznamenané zvýšenie množstva kozmických lúčov, čo dopadajú na sondu. Ukazovatele sa však pohybovali hore aj dolu, nebolo jasné, kedy sonda definitívne opustí solárny priestor, či "o dni, mesiace, alebo roky".[1] Možné bolo aj to, že sa sonda nachádzala v novej oblasti prepojenej s heliopauzou.[1]
NASA si všimla, že Voyager 1 prichádza o svoju schopnosť natáčať sa vo vesmíre. Ak by sa sonda nebola schopná natočiť tak aby jej anténa smerovala k Zemi,NASA by nebola schopná zachytávať jej signály. Dôvodom bolo opotrebovanie drobných orientačných trysiek. Úrad prišiel s riešením, že sonda by mohla používať inú súpravu trysiek – také, ktoré sa pôvodne používali na korekciu dráhy pri preletoch okolo planét našej slnečnej sústavy. Naposledy však Voyager 1 letel okolo Saturnu v roku1980 a od 8. novembra toho roku sonda trysky nepoužila. Dňa 28. novembra2017 napokonNASA vyslala na diaľku takmer 21 miliárd kilometrov signál, aby sa trysky nakrátko spustili. Na ďalší deň v NASA zistili, že všetko funguje.Signál k sonde "cestoval" 19 hodín a 35 minút a taký istý časNASA čakala na spätnú väzbu od sondy.[3]
Polohy a trajektórie sondPioneer a Voyager k aprílu 2007.
ModulFlight Data Subsystem (FDS), postihnutý poškodením jedného z CMOS pamäťových obvodov.
12. decembra2023 NASA oznámila, že Voyager 1 má problémy. Namiesto vedeckých a technických údajov sonda odosielala len nezrozumiteľné bloky dát.[4] Ako pravdepodobná príčina bolo po diagnostike a vyžiadaní zaslania pamäťových dumpov počítačových modulov sondy identifikované poškodenie dát v jednom z pamäťových obvodov moduluFlight Data Subsystem (FDS), v ktorom bol uložený pracovný softvér modulu, zodpovedný za balenie inžinierskych a vedeckých údajov zo sondy.[5] Po pokuse o znovunahratie kódu sa ukázalo, že poškodenie pamäťového obvodu je nevratné a bolo potrebné nájsť riešenie, využívajúce nepoškodené úseky pamäte. Keďže však kapacita operačnej pamäte modulu je len približne 70kilobajtov a je prakticky celá obsadená, vyžiadala si úprava zostavenie a odladenie nového firmvéru s odstránenými už nepotrebnými časťami, týkajúcimi sa odosielania údajov vyššími prenosovými rýchlosťami, využívanými napr. počas preletu sondy okoloJupitera a s presunom aktívnych programových rutín mimo poškodený adresový priestor.[6] Tento nový kód bol18. apríla2024 odoslaný na sondu. Po dvojdňovom oneskorení spôsobenom dobou trvania letu signálu na sondu a letu odpovede zo sondy naspäť sa potvrdilo, že nový softvér funguje. Tým sa vyriešil problém s komunikáciou trvajúci päť mesiacov. Sonda síce ešte nevysielala vedecké dáta, no už bolo možné kontrolovať jej palubné systémy.[7] Štyri vedecké prístroje sondy Voyager 1, ktoré sledujú okolité prostredie, začali po dlhej dobe znova vysielať vedecké údaje. Oznámil to jej prevádzkovateľJet Propulsion Laboratory13. júna 2024. Táto oprava prebehla na diaľku 24 miliárd km, pričom signál zo sondy na Zem letel 22,5 hodiny a zo Zeme na sondu rovnako dlho. Napriek tomu je sonda stále iba v jednej tisícine vzdialenosti od poslednej hranice slnečnej sústavy –Oortovho oblaku komét.[8]
Výkon rádioizotopových generátorov by mal postačovať na prevádzku aspoň jedného vedeckého prístroja minimálne do roku 2025.[1]
↑abcdNasa's Voyager 'dancing on the edge' of outer space [online]. The Telegraph, 05.09.2012, [cit. 2012-09-06].Dostupné online. (angličtina)
↑VASILKO, Tomáš.Voyager opustil slnečnú sústavu, potvrdila NASA [online].Petit Press, 12.09.2013, rev. 2013-09-13, [cit. 2013-09-14].Dostupné online.
↑Voyager 1 Fires Up Thrusters After 37 Years [online]. nasa.gov, 2017-12-01, [cit. 2018-10-10].Dostupné online. Archivované 2019-04-09 z originálu. (po anglicky)
↑POJEZNÝ, Tomáš. Komunikační problémy Voyageru 1.Kosmonautix.cz (Jihlava: Dušan Majer), 2023-12-15.Dostupné online [cit. 2024-06-20].
↑DUBOIS, Chantelle.The Brains of the Voyager Spacecraft: Command, Data, and Attitude Control Computers [online]. allaboutcircuits.com, 2017-07-09, [cit. 2024-06-20].Dostupné online.
↑RAK, Gwendolyn. How NASA Is Hacking Voyager 1 Back to Life.IEEE Spectrum, 2024-05-06.Dostupné online [cit. 2024-06-20].
↑MAJER, Dušan. Voyager 1 opět posílá rozumná data.Kosmonautix.cz (Jihlava: Dušan Majer), 2024-04-24.Dostupné online [cit. 2024-06-20].
.png)
