Przejdź do treści

Gdzie dokładnie są dalekie sondy kosmiczne?

Voyager2

Jak dotychczas Układ Słoneczny opuściło (bądź obecnie opuszcza) pięć sond kosmicznych: Voyager 1 i 2, Pioneer 10 i 11, oraz nieco młodsza od nich New Horizons.  Wiemy, jak daleko od nas one są, i gdzie teoretycznie możemy je dostrzec na niebie. Z trzema z nich mamy też ciągle kontakt.

Czy faktycznie obiekty te da się jeszcze zobaczyć? Na pewno nie na falach światła widzialnego. To trochę jak próba dostrzeżenia miejsc lądowania statków Apollo na Księżycu. Nie zobaczymy tam ani modułu księżycowego, ani  żadnych pozostawionych przedmiotów, jednak z pomocą teleskopu lub lunety możemy przyjrzeć się całemu otoczeniu - zobaczyć na przykład, czy jest to krater, czy morze lub wyżyna. Podobnie jest w przypadku pięciu sond, które znajdują się już na trajektoriach międzygwiezdnych: Voyagerów 1 i 2, Pioneerów 10 i 11, oraz sondy New Horizons. Obiekty te są za małe, by dało się je wypatrzeć lub sfotografować przez zwykły teleskop, ale można potraktować próbę znalezienia ich lokalizacji na niebie jako ciekawe ćwiczenie astronomiczne.

Pioneer 10

Sonda została wysłana w kosmos jeszcze w roku 1972. Rok później Pioneer 10 wykonał swój pierwszy blisko przelot obok Jowisza. Przez lata pracy badał między innymi pasy radiacyjne, księżyce, oraz pole magnetyczne tej planety. Znacznie później zaobserwował też promieniowanie kosmiczne i zmierzył inne wartości fizyczne w odległych zakątkach Układu Słonecznego.

Sonda ta obecnie już nie działa - ostatni kontakt z nią mieliśmy w roku 2003. Znajduje się w odległości około 122,008 jednostek astronomicznych (AU) od Ziemi i z naszego punktu widzenia jest teraz w gwiazdozbiorze Byka, przy czym znalezienie przybliżonej pozycji Pioneera 10 jest dość łatwym zadaniem, porusza się on bowiem na południowy zachód od jasnej gwiazdy Elnath (Beta Tauri).

Na zdjęciu: Jowisz - zdjęcie z sondy Pioneer 10. Źródło: NASA

Na zdjęciu: Jowisz - zdjęcie z sondy Pioneer 10. Źródło: NASA

Pioneer 11

Pioneer 11, bliźniacza sonda Pioneera 10, została wystrzelona w roku 1973. Nie wykonała jednak podobnie do niego prostego przelotu w pobliżu Jowisza, ale wykorzystała silne pole grawitacyjne planety do znacznego zwiększenia swej prędkości, dzięki czemu udało się jej dotrzeć dalej, bo aż do Saturna. Miało to miejsce w roku 1979. Pioneer 11 wykonywał między innymi badania, dla których zabrakło miejsca w napiętym programie jego prekursora. Sfotografował przy tym z bliska obszary biegunowe Jowisza i pierścienie Saturna.

Kontakt radiowy z sondą urwał się niestety już w roku 1995. Pioneer 11 jest teraz w odległości 102,307 AU od Ziemi. Porusza się we względnie nowym, ustanowionym dopiero w wieku XVII gwiazdozbiorze Tarczy Sobieskiego (Scutum). To słaba konstelacja - aby ją odnaleźć, potrzebujemy pogodnego nieba z dala od miejskich świateł. Sonda znajduje się w pobliżu położonej w niej gromady otwartej M26.

Na zdjęciu: Saturn i jego pierścienie - zdjęcie z sondy Pioneer 11. Źródło: NASA

Na zdjęciu: Saturn i jego pierścienie - zdjęcie z sondy Pioneer 11. Źródło: NASA

Voyager 1

Jego misja rozpoczęła się w roku 1977. Obie sondy z serii Voyager zostały zaprojektowane w oparciu o koncepcję znaną już z sond Pionier. Voyager zbadał dokładniej Jowisza i jego satelity - to właśnie on w roku 1979 przesłał na Ziemię najpiękniejsze jak dotychczas fotografie tej planety. Rok później dokonał równie udanego przelotu w pobliżu Saturna, badając przy okazji jego duży księżyc o nazwie Tytan. Aby było to jednak możliwe, sonda musiała zmienić swoją trajektorię, przez co od tego czasu poruszała się już powyżej płaszczyzny ekliptyki, co uniemożliwiało jej jakiekolwiek dalsze badania planet.

Natomiast w 1990 roku kamery Voyagera 1 zostały włączone po raz ostatni i wykonały tak zwany rodzinny portret całego Układu Słonecznego, w tym słynne zdjęcie „Pale Blue Dot” (“Błękitna kropka”) , czyli fotografię Ziemi z odległości około 6,4 mld km.

Do dziś Voyager 1 działa i regularnie przekazuje na Ziemię użyteczne dane naukowe. W roku 2012 przekroczył heliopauzę - odległość uważaną za umowną granicę układu Słonecznego. Z naszego, ziemskiego punktu widzenia znajduje się teraz nieco poza głową konstelacji Wężownika (Ophiuchus), lub też tuż ponad głową odwróconego gwiazdozbioru Herkulesa, niedaleko na południe od jasnej gwiazdy Rasalgethi.

Voyager 2

Voyager 2 poleciał w ślad za Voyagerem 1 w roku 1977, mijając Jowisza, Saturna i ich liczne satelity odpowiednio w latach 1979 i 1981. W przeciwieństwie do Voyagera 1 pozostał jednak wówczas w płaszczyźnie ekliptyki, gdzie w roku 1986 dodatkowo odwiedził Urana, a trzy lata później Neptuna - pozostając do dnia dzisiejszego jedynym statkiem kosmicznym, który przyjrzał się z bliska tym najdalszym planetom oraz ich księżycom.

Voyager 2 przekroczył heliosferę w listopadzie 2018 roku. Wciąż transmituje dane o wartości naukowej - z odległości 120,430 AU od Ziemi. Gdybyśmy mogli go dostrzec na niebie, byłby widoczny jedynie z półkuli południowej. Wynika to z faktu, że po przelocie obok Neptuna w 1989 roku trajektoria Voyagera 2 zaczęła przebiegać poniżej płaszczyzny ekliptyki. Sonda znajduje się w pobliżu gwiazdy Alpha Pavonis w konstelacji Pawia.

Na zdjęciu: Saturn sfotografowany przez sondę Voyager 2 w ultrafiolecie oraz świetle fioletowym i zielonym

Na zdjęciu: Saturn sfotografowany przez sondę Voyager 2 w ultrafiolecie oraz świetle fioletowym i zielonym. Źródło: NASA

New Horizons

Sonda została wystrzelona w kosmos w roku 2006, minęła Jowisza rok później. Zyskała w jego polu grawitacyjnym większą prędkość, rozpoczynając długą podróż do swego głównego celu - Plutona wraz z jego satelitą Charonem. Doleciała do nich ostatecznie w roku 2015. Misja powiodła się, New Horizons przesłała wówczas na Ziemię spektakularne zdjęcia tych ciał oraz wiele cennych danych naukowych. Następnie sonda skierowała się ku nowemu celowi - obiektów Pasa Kuipera 2014 MU69 (Ultima Thule). Na tę chwilę nie wiadomo jeszcze, gdzie poleci dalej. Istnieje możliwość, że zbada kolejne obiekty Pasa Kuipera.

NASA/JHUAPL/SwRI

Na zdjęciu: 14 lipca 2015 - New Horizons zbliża się do Plutona. Źródło: NASA/JHUAPL/SwRI

Tak czy inaczej prędkość New Horizons jest już na tyle duża, że sonda pewnego dnia będzie musiała opuścić Układ Słoneczny i również skierować się w stronę przestrzeni międzygwiazdowej. Na razie znajduje się bliżej nas niż Pioneery i Voyagery, bo w odległości “zaledwie” nieco ponad 44 jednostek astronomicznych, przez co jej pozycja względem gwiazd na niebie zmienia się z roku na rok. Obecnie New Horizons podróżuje przez gwiazdozbiór Strzelca i znajduje się w pobliżu gwiazdy Pi Sagittarii o jasności -2.9 mag.

Choć żadnej z pięciu sond nie da się zobaczyć nawet przez teleskop, z trzema z nich mamy kontakt radiowy za pośrednictwem anten należących do sieci Deep Space Network. Najbardziej oddaloną z nich jest Voyager 1. Sygnał radiowy wysyłany przez tę sondę dociera do anten na Ziemi po mniej więcej 36 godzinach. Na tej witrynie możemy podejrzeć, z którymi sondami - nie tylko tymi najdalszymi, ale i bliższymi, obserwującymi na przykład Słońca lub badającymi Marsa - sieć DSN wymienia aktualnie informacje.

Sieć DSN

Na rysunku: Mapa światowej sieci Deep Space Network. Źródło: NASA

 

Czytaj więcej:

 

Źródło: Sky&Telescope/Heavens Above

Na fotografii powyżej: Sonda Voyager 2. Źródło: NASA