Voyager 1: hasta el infinito y más allá

En los últimos días los medios de comunicación han difundido la notica de que la sonda espacial Voyager 1 abandonó el Sistema Solar el 25 de agosto de 2012, convirtiéndose así en el primer embajador interestelar de la humanidad, y todo esto con el telón de fondo de la NASA, que tras cotejar los datos durante un año ha decidido difundir la información a los cuatro vientos, ¡no es para menos!. Aunque esta afirmación no está exenta de cierta controversia, ¿realmente este ingenio ha escapado definitivamente de cualquier influencia de nuestra estrella y su cortejo de planetas y cuerpos menores?.

Lanzamiento a bordo de un vector Titan IIIE

Lanzamiento a bordo de un vector Titan IIIE

La Voyager 1 es una nave de 722 kilogramos, lanzada desde el Centro Espacial Kennedy (Cabo Cañaveral, Florida) mediante un cohete Titan IIIE el 5 de septiembre de 1977, 16 días después que su gemela Voyager 2, sin embargo, rebaso a esta por las asistencias gravitacionales que se efectuaron en su navegación. Su capacidad operativa (vida útil) es muy larga, gracias a que utiliza como fuente de energía tres generadores termoeléctricos de radioisótopos (RTG), que convierten el calor generado por la desintegración radiactiva del plutonio en electricidad (los paneles solares habituales de la sondas interplanetarias convencionales no sirven a grandes distancias del Sol). Se calcula que esta fuente de energía proporcionará electricidad suficiente para operar hasta el año 2025, ¡43 años de vida útil!, no está nada mal para la tecnología espacial de los años 70 del siglo pasado.
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Instrumentos principales

Principales instrumentos

La nave se encuentra actualmente a una distancia del Sol de 122 Unidades Astronómicas (19.000 millones de km aprox.). Una Unidad Astronómica (UA) es la distancia media que separa a la Tierra del Sol, que equivale a unos 150 millones de kilómetros (exactamente 149.597.870,7). La velocidad actual de la Voyager es de 17 km/s, lo que la separa de nosotros 3,592 UA por año, con una trayectoria hiperbólica que ha superado la velocidad de escape, por lo que su órbita nunca regresara al interior Sistema Solar (SS), circunstancia que comparte con la Voyager 2, Pioneer 10, Pioneer 11 y New Horizons, todas ellas sondas interestelares.


Primera etapa: los gigantes gaseosos

Atmósfera de Júpiter

Esta sonda tuvo como cometido inicial el estudio de los gigantes gaseosos de nuestro entorno planetario.

De Júpiter realizo 19.000 fotografías entre enero y abril de 1979, aunque la mayoría de toma de datos e imágenes se realizó en un periodo de 48 horas alrededor del 5 de marzo de este año, cuando se dio su máximo acercamiento a este planeta a solo 278.000 km, siendo el primer ingenio espacial que registró actividad volcánica fuera de la Tierra, concretamente en el satélite joviano Io.

Júpiter proporciono la asistencia gravitacional necesaria para que la Voyager 1 se acercara el 12 de noviembre de 1980 a 124.200 km de Saturno, del que obtuvo una detallada información de las estructuras del sistema de anillos y su atmosfera.

Originariamente la misión contemplaba visitar también Urano y Neptuno, pero tras el sobrevuelo del Titan, el mayor satélite de Saturno, se descubrió que este tenía una atmosfera más densa que lo que se pensaba (la existencia de atmosfera en Titan ya fue sugerida en 1908 por el astrónomo español José Comas i Solá y confirmada en 1944 por Gerard P. Kuiper), con lo que los responsables de la misión decidieron modificar la trayectoria para hacer un acercamiento a 6.500 km de su superficie. Esto puso fin a la misión planetaria de la sonda, que con el acercamiento a Titan cogió el impulso necesario para abandonar el plano de la eclíptica y comenzar su viaje hacia las estrellas. Urano y Neptuno fueron dejados para la Voyager 2.

Io: penachos de erupciones volcánicas en el limbo superior derecho

Imagen de Titan y su atmosfera desde la Voyager 1

REGIONES DE LA HELIOSFERA

Para saber de que estamos hablando cuando los comunicados de la NASA refieren que la Voyager 1
ha llegado o dejado atrás una zona u otra del Sistema Solar, repasemos brevemente la
distribución y características de estas regiones.

En primer lugar tenemos la “heliosfera”, que es la zona en forma de burbuja que se encuentra
bajo la influencia del viento solar y su campo magnético.

Sus bordes mas exteriores vienen delimitados en primer lugar por el “frente de choque de
terminación” (terminal shock), que se extiende entre 75 y 90 UA. Aquí el viento solar reduce
su velocidad a causa de las interacciones con el medio interestelar local.

Después se encuentra la “heliofunda”, situada entre 80 a 100 UA, que es la región de
transición entre el choque de terminación y la “heliopausa”.

La heliopausa representa el borde o limite mas exterior de la heliosfera, y señala la región
en que el viento solar se une con el medio interestelar o viento estelar procedente de otras
estrellas. Hasta ahora se desconoce su distancia real al Sol (al menos hasta la llegada de
la Voyager 1), aunque se cree que es menor en la dirección del movimiento del Sol en la Vía
Láctea.

Más allá domina lo que se conoce como “medio interestelar”, que no es más que la materia y
energía que existe entre las estrellas dentro de la galaxia.

¿Acaba ahí el Sistema Solar?. Mucho más allá de la heliopausa, a un año-luz, se encuentre
una región llamada Nube de Oort. Su existencia es hipotética, pues nunca se ha observado
directamente, pero se tienen fundadas evidencias de ella. Según algunas estimaciones esta
nube puede contener entre uno y cien billones (1012 - 1014) de objetos, con una masa total
cinco veces la de la Tierra, y es muy probable que de ella procedan, entre otros, todos los
cometas de largo periodo. Los objetos de esta región deben tener una ligazón gravitacional
muy débil con el Sol, siendo fácilmente afectados por otras estrellas o la misma Vía Láctea
en su conjunto.

heliosfera1

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Más allá del entorno planetario: la misión extendida (VIM)

Trayectorias de las diferentes naves interestelares

Tras haber recogido datos de un incuestionable valor de Júpiter, Saturno y sus satélites, la Voyager 1 iniciaba su misión más incierta: dirigirse hacia el borde mas exterior del Sistema Solar e internarse en el espacio interestelar, siguiendo una ruta hacia el centro de la Vía Láctea. No era la primera sonda con un destino de estas características, pero si la que, gracias al diseño de su trayectoria, iba a ser la primera en llegar más lejos, rompiendo los record de las que le precedían. Así, en 2004, a 13 horas-luz del Sol (93,2 UA)  se convierte en el objeto construido por el hombre que más lejos ha viajado y que cada año se separa de nosotros 29 minutos-luz.

La extensión de la misión afectaba a ambas Voyager, y se denominó VIM (Voyager Interstellar Mission), constando de tres fases:

 

  1. Estudio de la zona conocida como “frente de choque de terminación”.
  2. La exploración de la Heliopausa.
  3. Exploración del medio interestelar.

El primer hito importante de esta segunda etapa se da el 24 de enero de 2005 cuando la Voyager 1 alcanza el frente de choque de terminación. Y cuatro largos años después, el 7 de julio de 2009, a una distancia de 109,71 UA, se interna en la heliofunda.

El 8 de abril de 2011, se detecta un significativo cambio en el flujo de partículas, lo que indica que el fin de la heliosfera está próximo. En este punto el viento solar disminuye claramente y se calienta, una indicación de que la sonda se encuentra en la heliopausa. Más allá de esta zona el viento da la vuelta sobre sí mismo al estrellarse con las partículas del espacio interestelar, la Voyager 1 estaba claramente cerca del borde, la última frontera.

Medidas enviadas por la Voyager 1 entre Jul. y Nov. de 2012

El 14 de junio de 2012, a 120,07 UA, la sonda envía datos reveladores de que el flujo de partículas cargadas procedente del espacio interestelar aumenta hasta niveles que revelan la inminente salida de la heliopausa, el final de la heliosfera.

Durante un largo año, los datos enviados por la sonda en el verano de 2012, son analizados minuciosamente, y el veredicto llega el 12 de septiembre de 2013 cuando la NASA informa que el 25 de agosto de 2012 la Voyager 1 abandonó definitivamente la heliopausa para internarse en el espacio interestelar.

Cabe preguntarse que pasa con la Nube de Oort. Sabemos que esta es una gran estructura ligada gravitacionalmente al Sistema Solar, que periódicamente nutre de cuerpos menores, principalmente cometas, a las zonas más interiores de este. Aunque lo cierto, es que la nube de Oort está sometida, además del campo gravitatorio del SS, al de las estrellas de campo más cercanas y el de la Vía Láctea. Por su gran distancia, 1 año-luz, es de asumir que al menos una cuarta parte de sus influencias externas provengan de α Centauri, la estrella más cercana a ella después de Sol. El modelo vigente del SS delimita la influencia del viento solar y el campo magnético asociado no más allá de la heliopausa, a partir de aquí los vientos estelares procedentes de las estrellas de campo que nos rodean anulan la influencia de la gran burbuja que contiene el Sistema Solar, modelo que la Voyager 1 parece confirmar.


Voyager 1: el sueño del viajero

La idea de tener un ingenio construido por los habitantes de la Tierra vagando por el espacio interestelar es fascinante, no solo por sus contrapartidas científicas, que son incuestionables, sino por la idea de que paso a paso, nos estamos adentrando en las estrellas. En el futuro la Voyager 1, ya muda y silenciosa, pasara cerca de otros astros, pero esto será dentro de mucho tiempo. En unos 40.000 años estará a 1,6 años-luz de AC +79 3888 , una estrella en la constelación de la Jirafa (Camelopardalis), y se dirigirá hacia Ofiuco.

Nuestro mensajero, que tal vez este destinado a vagar eternamente por la Vía Láctea, dentro de pocos años dejará de hablarnos, pero no viajará solo, lleva algunos de los sueños de la humanidad. Pero eso es otra historia de la que en breve hablaremos por aquí.

Más información: Sitio web de la NASA sobre las sondas Voyager

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Vídeos y animaciones

[vimeo http://vimeo.com/60897094 w=700]

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SONIDOS DEL ESPACIO INTERESTELAR CAPTURADOS POR LA VOYAGER 1

8 comentarios en “Voyager 1: hasta el infinito y más allá

  1. Hola Aniceto, sencillamente lo mejor que he leído de este tema. Le pones una dosis de emoción humana que me encanta, a mí también me parece una autentica proeza del ser humano. Y aunque lo más seguro es que se pierda en el fondo y frio espacio interestelar, no deja de ser emocionante pensar, que posiblemente dentro 40.000 años siga vagando por el espacio un artefacto que lanzó una especie que ha saber… que fue de ella. Yo como Guido, también la he compartido en mi facebook.
    !Enhorabuena¡

  2. Buenas noches, esta excelente el articulo, le da otra perspectiva a los viajes espaciales.

    Actualmente en mi escuela queremos implementar un concurso de diseño de aeronaves, por lo que, nos gustaria basarnos en la convocatoria lanzada para el diseño de la nave mercury, cree usted que sea posible encontrarla?

    Le agradecería mucho su apoyo, gracias.
    Atentamente: Berenice Carmona

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