Gli esseri umani hanno lanciato veicoli spaziali nello spazio profondo per 50 anni, a partire da Pioneer 1972 nel 10. Ora abbiamo cinque veicoli spaziali che hanno raggiunto il bordo del nostro sistema solare o si stanno rapidamente avvicinando ad esso: Pioneer 10, Pioneer 11, NASA Voyager 1, Voyager 2 e Nuovi orizzonti.
La maggior parte di queste sonde ha resistito alla fine prevista e continua a funzionare dopo che i piani di missione iniziali sono stati completati. Questi veicoli spaziali erano stati originariamente progettati per esplorare i nostri pianeti vicini, ma ora stanno aprendo una strada oltre il Sistema Solare, offrendo agli astronomi punti di osservazione unici nello spazio e nel 2022 hanno già ottenuto molto.
Viaggiatore 1 e 2
Quest'anno le missioni Voyager hanno celebrato un anniversario speciale: 45 anni di attività. Dai sorvoli ravvicinati dei pianeti esterni all'esplorazione delle zone più remote dello spazio raggiunte dagli esseri umani, questi due veicoli spaziali hanno dato un enorme contributo alla comprensione del Sistema Solare da parte degli astronomi. Il loro progetto principale ora è studiare dove finisce l'influenza del Sole e inizia l'influenza delle altre stelle. La Voyager 1 ha attraversato l'eliopausa - il punto in cui il flusso di particelle del Sole smette di essere così influente - nel 2012, e la Voyager 2 l'ha seguita nel 2018.
Il team della missione ha riscontrato un grosso problema quest'anno quando il veicolo spaziale ha iniziato a inviare informazioni confuse sulla sua posizione a casa. Gli ingegneri hanno trovato la causa - il veicolo spaziale utilizzava apparecchiature informatiche difettose quando non avrebbe dovuto - e hanno ripreso a funzionare.
Tuttavia, tali incidenti sono prevedibili per un veicolo spaziale obsoleto. Il team gestisce inoltre attivamente l'alimentazione a bordo di ogni veicolo spaziale, che si riduce ogni anno man mano che i generatori radioattivi delle sonde diventano sempre più inefficienti. Quest'anno, il personale della missione ha spento i riscaldatori che mantenevano caldi un certo numero di strumenti scientifici a bordo nell'ambiente rigido e freddo dello spazio e, sorprendentemente, gli strumenti funzionano ancora bene.
Le telecamere potrebbero essere state spente decenni fa, ma altri strumenti di veicoli spaziali stanno raccogliendo dati sul plasma e sui campi magnetici del Sole a grandi distanze dalla stella stessa. Poiché le particelle del vento solare - il flusso costante di particelle cariche che fluiscono dal Sole - impiegano tempo per percorrere una distanza così lunga, le osservazioni a distanza consentono agli scienziati di vedere come i cambiamenti dal Sole si diffondono nel nostro vicinato cosmico.
Anche i confini del sistema solare erano pieni di sorprese. Avrebbe senso che il plasma proveniente dal Sole diventi più rarefatto e si estenda man mano che si allontana dal centro del Sistema Solare, ma in realtà i Voyager hanno incontrato un plasma molto più denso dopo aver attraversato l'eliopausa. Gli astronomi sono ancora perplessi su questo.
Pioniere 10 e 11
I veicoli spaziali pionieri occupano un posto speciale nella storia dello spazio a causa del loro ruolo di, avete indovinato, pionieri. Sfortunatamente, questi iconici veicoli spaziali di 50 anni non sono più operativi: Pioneer 10 ha perso i contatti nel 2003 e Pioneer 11 è rimasto in silenzio dalla sua ultima comunicazione nel 1995.
Ma entrambe queste astronavi sono segni della presenza dell'umanità nel sistema solare, e continuano ancora i loro viaggi, anche se non inviamo più loro comandi o lanciamo i loro razzi.
Se il veicolo spaziale è entrato in una traiettoria oltre i confini del sistema solare, allora secondo le leggi della fisica non si fermerà più, a meno che qualcosa non cambi il suo corso.
New Horizons
New Horizons è la più giovane di queste missioni rivoluzionarie, essendo stata lanciata solo nel 2006. Dopo aver completato il suo famoso sorvolo del pianeta nano Plutone nel 2015, la sonda si sta allontanando dal Sistema Solare a velocità record, raggiungendo l'eliopausa intorno al 2040.
Non solo ha completato la sua missione principale, ma ha anche sorvolato con successo un oggetto più piccolo della Fascia di Kuiper, Arrokot, nel 2019, la prima estensione della sua missione. All'inizio di quest'anno, il veicolo spaziale è stato messo in modalità ibernazione, poiché la continuazione della missione non era stata ancora approvata. Ma ora il team della NASA New Horizons non vede l'ora di continuare la seconda missione di New Horizons nella fascia di Kuiper, o KEM2 in breve. KEM2 è iniziato il 2° ottobre, anche se il veicolo spaziale sarà in modalità sleep fino al 1° marzo 1.
Nel frattempo, il team della missione si sta preparando per nuove entusiasmanti osservazioni. Con strumenti all'avanguardia - molto più avanzati di quelli a bordo dei Voyager degli anni '1970 - il team è pronto a utilizzare New Horizons come un potente osservatorio nel lontano sistema solare, fornendo un punto di osservazione che non possiamo ottenere qui sulla terra.
Bonnie Burrati, scienziata planetaria al JPL e membro del team di New Horizons, non vede l'ora di vedere nuove visioni degli oggetti della fascia di Kuiper, pezzi di ghiaccio e roccia oltre Nettuno. Secondo lei, la posizione unica di New Horizons nel sistema solare esterno ci permette di guardare questi oggetti da una nuova angolazione. Le diverse viste possono dire agli astronomi quanto siano ruvide le superfici degli oggetti, in base a come la luce si disperde e proietta ombre su di essi, tra le altre cose.
Un altro scienziato planetario del team del Southwest Research Institute in Colorado, Leslie Young, vuole utilizzare la navicella spaziale per dare una nuova occhiata a qualcosa di più vicino a casa: i giganti di ghiaccio, Urano e Nettuno. Il punto di vista unico di New Horizons della NASA fornisce agli scienziati informazioni su come la luce viene diffusa dalle atmosfere dei pianeti - informazioni che non possiamo ottenere dalla Terra perché non possiamo vedere Urano e Nettuno da questa angolazione.
Fortunatamente per New Horizons, i segnali sono che il veicolo spaziale avrà abbastanza potenza per durare fino al 2040 e forse oltre, avanzando di 480 milioni di km ogni anno in un territorio inesplorato.
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