Im Vergleich zu Voyager 1 ist Voyager 2 fast in Vergessenheit geraten. Wo ist es jetzt?

Bei Voyager 1 und 2 handelt es sich um ein Schwesternpaar. Seien Sie also bitte nicht beleidigt, wenn sie in diesem Artikel als Menschen bezeichnet werden.

Als älteste Schwester ist Voyager 1 die am schnellsten und am weitesten fliegende Sonde unter den fünf Sonden, die derzeit in den Weltraum außerhalb des Sonnensystems fliegen. Daher hat es unzählige Aufmerksamkeit und Aufmerksamkeit erhalten. Die jüngere Schwester, Voyager 2, blieb jedoch immer im Licht ihrer älteren Schwester verborgen und wurde etwas ignoriert oder sogar vergessen.

Voyager 1 entfernt sich derzeit mit einer relativen Geschwindigkeit von 16,9 Kilometern pro Sekunde von der Sonne und ist mehr als 23,3 Milliarden Kilometer von uns entfernt; während sich Voyager 2 derzeit mit einer relativen Geschwindigkeit von nur 15,3 Kilometern pro Sekunde von der Sonne entfernt und 19,4 Milliarden Kilometer von uns entfernt ist. Tatsächlich wurde Voyager 2 schon früher gestartet, hinkt jetzt aber hinterher. Warum ist das so?

Heute erfahren wir etwas über die Erfahrungen dieser fast vergessenen kleinen Schwester.

Meine Schwester ist früher gegangen

Tatsächlich waren die Sonden Voyager 1 und 2 ursprünglich die Fortsetzung des „Mariner-Projekts“ mit den Namen Mariner 11 und 12. Das Mariner-Projekt begann mit dem Start von Mariner 1 am 22. Juli 1962 und führte in der Folgezeit zu zehn Mariner-Sonden, von denen drei scheiterten und sieben erfolgreich waren. Diese Sonden haben nacheinander die Venus und den Mars erforscht und für die Menschheit zahlreiche Informationen und Fotos dieser Planeten gesammelt, auf die hier nicht näher eingegangen wird.

Vielleicht war die NASA der Ansicht, dass die Weltraumforschung in eine neue Phase eingetreten war und der Name Mariner nicht mehr zu der neuen Mission passte. Daher wurden die Namen von Mariner 11 und 12 in Voyager 1 und 2 geändert. Diese beiden Schwestersonden, die neue Missionen durchführen, werden zum ersten Mal geschickt den Gravitationsschleudereffekt eines Riesenplaneten ausnutzen, um ihre Geschwindigkeit zu erhöhen und ihre Umlaufbahnen rechtzeitig zu ändern. Auf diese Weise erreichen sie das Ziel, mehrere Planeten und ihre Satelliten zu entdecken und nach Abschluss der Sonnensystem-Erkundungsmission aus dem Sonnensystem herauszufliegen!

Der Grund für die Wahl des Startjahres 1977 lag darin, dass in diesem Jahr mehrere Gasriesen im äußeren Sonnensystem in einer seltenen Reihe aufeinandertreffen würden, eine Gelegenheit, die sich nur alle 175 Jahre bietet. Daher haben die NASA-Wissenschaftler diese Gelegenheit genutzt, um zwei Fliegen mit einer Klappe zu schlagen: Sie ermöglichten es der gestarteten Sonde, die Schwerkraft der Planeten entlang ihres Weges zu nutzen, zusätzliche Kraft und Geschwindigkeit zu gewinnen und außerdem mehrere Planeten gleichzeitig zu erkunden.

Der offizielle Grund für den gleichzeitigen Start zweier nahezu identischer Schwestersonden ist Sicherheitsbedenken.

Daher sind die Konfigurationen der beiden Sonden nahezu identisch und man kann sagen, dass es sich um Zwillingsschwestern handelt. Sie wiegen jeweils 815 Kilogramm und sind mit 11 wissenschaftlichen Instrumenten ausgestattet, darunter Sensoren für kosmische Strahlung, Ultraviolettspektrometer, Polarimeter-Subsysteme, Plasmasensoren, Magnetometer, Weitwinkel- und Schmalwinkel-Fernsehkameras, Infrarot-Interferometer usw. Die Hauptenergiequelle sind drei thermoelektrische Generatoren für radioaktive Isotope, auch als Kernbatterien bekannt.

Der Start von Voyager 1, dessen Start ursprünglich als erstes geplant war, verzögerte sich aufgrund einer Fehlfunktion, sodass Voyager 2 die Führung übernahm und am 20. August 1977 erfolgreich von der Erde abhob. Voyager 1 wurde am 5. September 1977 erfolgreich gestartet, 16 Tage später als sein Schwesterschiff.

Warum also kam Voyager 1 von hinten und flog vor seinem Schwesterschiff?

Da die beiden Schwestern unterschiedliche Flugmethoden und -routen wählten

Im Sonnensystem erkundete Voyager 1 hauptsächlich die beiden Planeten Jupiter und Saturn und flog dann aus dem Sonnensystem heraus; Sein jüngeres Schwesterschiff Voyager 2 erkundete die vier Riesenplaneten Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun und erforschte außerdem mehrere Monde von Jupiter und Saturn sowie Neptuns Mond Triton. Seine Erkundungsmission im Sonnensystem ist mehr als halb so groß wie die seiner älteren Schwester.

Tiefenraumsonden zielen nicht auf einen Zielplaneten und fliegen direkt darauf zu, wie sich manche Leute vorstellen. Da sich die Erde und die Planeten bewegen, ändern sich Abstand und Position zwischen ihnen ständig. Um eine kraftstoffsparende und schnellere Route zu finden, müssen wir daher ein geeignetes Startfenster finden und die Route muss eine Kurve sein.

Je nach Ziel des Detektors ist auch die durch den Start erreichte Anfangsgeschwindigkeit unterschiedlich. Im Allgemeinen wird die Anfangsgeschwindigkeit nach dem Start anhand von drei kosmischen Geschwindigkeiten konfiguriert. Das heißt, Satelliten, die die Erde umkreisen, müssen die erste kosmische Geschwindigkeit von 7,9 Kilometern pro Sekunde erreichen. Planetensonden, die außerhalb der Erdanziehungskraft fliegen, müssen die zweite kosmische Geschwindigkeit von 11,2 Kilometern pro Sekunde erreichen; und Raumfahrzeuge, die das Sonnensystem verlassen, müssen die dritte kosmische Geschwindigkeit von 16,7 Kilometern pro Sekunde erreichen.

Wenn wir uns jedoch nur auf diese Anfangsgeschwindigkeiten verlassen, wird es lange dauern, bis wir den Zielplaneten erreichen. Dies liegt daran, dass die Sonde, die zum anderen Ende des Sonnensystems fliegt, von der Schwerkraft der Sonne immer langsamer gezogen wird. Um die Anfangsgeschwindigkeit zu erhöhen, müsste die Rakete mehr Treibstoff mitführen und größer werden, was kontraproduktiv wäre.

Als Ergebnis haben Wissenschaftler eine natürliche Kraft entdeckt, die die Schwerkraft des Planeten nutzt und keinen Treibstoff benötigt – den Gravitationsschleudereffekt.

Der Gravitationsschleudereffekt besteht darin, dass bei der Annäherung eines Raumfahrzeugs an einen riesigen Planeten die Schwerkraft des Planeten genutzt werden kann, um die Sonde wie eine Schleuder hinauszuschleudern und eine höhere Geschwindigkeit zu erreichen, sofern der Winkel stimmt. Um diese zusätzliche Energie zu erhalten, werden Raumfahrzeuge deshalb manchmal über mehr Umwege gestartet, was wiederum die Zeit verkürzt, die sie benötigen, um ihr Ziel zu erreichen.

Manche Raumfahrzeuge umkreisen beispielsweise die Erde oder sogar die Sonne mehrere Male, wobei sie in die entgegengesetzte Richtung des Zielplaneten fliegen und dann, nachdem sie an Beschleunigung gewonnen haben, zum Zielplaneten fliegen, wie etwa die Jupitersonde Juno.

Von Anfang an schien die Schwestersonde Voyager der älteren Schwester überlegen zu sein: Sie startete im Dezember 1977 16 Tage vor der jüngeren Schwester. Der genaue Grund für den Pfad wurde nicht gefunden. Die einzige vage Aussage in den begrenzten Informationen war, dass die ältere Schwester in eine schnellere Umlaufbahn gebracht wurde, während die jüngere Schwester eine langsamere Flugbahn einnahm. Man erkennt, dass die ältere Schwester von Anfang an hinsichtlich Strecke und Geschwindigkeit im Vorteil war.

Doch das Endergebnis war, dass sie alle auf dem Jupiter eine gravitative Schleuderbeschleunigung erreichten. Die ältere Schwester flog im März 1979 an Jupiter vorbei und ihre Geschwindigkeit relativ zur Sonne erhöhte sich von 14 Kilometern pro Sekunde bei ihrer Ankunft auf 37 Kilometer pro Sekunde bei ihrem Abflug. Die jüngere Schwester flog im Juli 1979 an Jupiter vorbei und ihre Geschwindigkeit erhöhte sich von etwa 10 Kilometern pro Sekunde bei ihrer Ankunft auf 35 Kilometer pro Sekunde bei ihrem Abflug.

Die jüngere Schwester tritt in die Fußstapfen ihrer älteren Schwester

Die Voyager-Schwestersonden sehen ähnlich aus und haben fast die gleichen Funktionen. Aus Sicherheitsgründen startete die NASA diese beiden ähnlichen Sonden. Ist die Schwester, die langsamer geht, also überflüssig? Nein. Da sie unterschiedliche Wege gingen, glänzte jeder von ihnen auf seine eigene Art und Weise.

Die ältere Schwester erkundete nur Jupiter und Saturn mit effizienterem Tempo und höherer Geschwindigkeit. Nachdem er eine große Datenmenge zurückgesendet hatte, ging er in den Ruhezustand und verließ direkt das Sonnensystem. Erst mehr als 30 Jahre später wurde es wieder zum Leben erweckt und sein Hilfsmotor angepasst.

Seine wichtigste Errungenschaft im Sonnensystem war die Übermittlung weiterer Daten über Jupiter und Saturn. Aufgrund der Entdeckung der dichten Atmosphäre des Titans befahlen ihm seine Herren auf der Erde vorübergehend, mehr über Titan zu erfahren, was seinen Zeitplan verzögerte. Daher wurde beschlossen, die Mission zur weiteren Erforschung von Uranus und Neptun abzubrechen und die Mission seiner jüngeren Schwester zu überlassen.

Aufgrund seiner hohen Geschwindigkeit übertraf Voyager 1 bald Pioneer 10 und 11, die 1972 bzw. 1973 gestartet wurden, und wurde zum am weitesten fliegenden Raumschiff. Über die Geschichte von Voyager 1 wurde bereits viel gesagt, daher werde ich hier nicht ins Detail gehen.

Die Reisemethode der jüngeren Schwester bestand darin, unterwegs anzuhalten und weiterzugehen und dabei die Konjunktion der vier Planeten voll auszunutzen. Dabei wurden nicht nur nacheinander Jupiter und Saturn erforscht, sondern auch Uranus und Neptun, die beiden kältesten und marginalsten Planeten, „inspiziert“. Es handelt sich um die erste Sonde der Menschheit, die diesen dunklen und kalten Ort erreicht hat, um die fernen „Brüder“ der Erde zu besuchen.

Während sie in die Fußstapfen ihrer älteren Schwester trat, um die Planeten Jupiter und Saturn zu erforschen, baten Wissenschaftler ihre jüngere Schwester gezielt, auf der Grundlage einiger zweifelhafter oder unklarer Informationen, die von Voyager 1 entdeckt worden waren, eingehendere Untersuchungen durchzuführen. Dabei stießen sie auf viele neue Hinweise und Phänomene, von denen einige die Wissenschaftler überraschten.

So wurde beispielsweise entdeckt, dass der berühmte Große Rote Fleck in der Atmosphäre des Jupiters in Wirklichkeit ein komplexes Sturmsystem ist, das sich gegen den Uhrzeigersinn dreht. Es wurde außerdem bestätigt, dass auf Io eine aktive vulkanische Aktivität herrscht und dass die Energiequelle für diese Aktivitäten höchstwahrscheinlich die Gezeitenkraft zwischen Jupiter, Europa und Ganymed ist. Außerdem wurden einige seltsame Merkmale mehrerer Satelliten wie Io, Europa, Ganymed, Callisto und Callisto entdeckt und neue Satelliten wie Io XIV, XV und XVI entdeckt.

Voyager 2 erreichte Saturn im August 1981, nachdem seine ältere Schwester den Saturn im November 1980 verlassen hatte. Es erfasste Saturns Atmosphäre durch Radar und erhielt Daten wie beispielsweise, dass die Temperatur der oberen Atmosphäre Saturns etwa -203 Grad Celsius, der unteren Atmosphäre etwa -130 Grad Celsius und am Nordpol etwa -263 Grad Celsius betrug.

Nach dem Passieren des Saturn blieb die Schießplattform des Mädchens hängen, was zu Störungen der Mission zu Uranus und Neptun führte. Glücklicherweise entdeckten die Bodeningenieure das Problem rechtzeitig. Aufgrund übermäßiger „Ermüdung“ war das Schmieröl erschöpft. Nach der Auffüllung konnte die Mission fortgesetzt werden.

Die größte Errungenschaft meiner Schwester ist der Besuch von Uranus und Neptun

Uranus ist etwa 2,9 Milliarden Kilometer von der Sonne entfernt und das Licht benötigt 2,68 Stunden, um dorthin zu gelangen. Voyager 2 flog jedoch mehr als achteinhalb Jahre und erreichte diesen kalten Planeten am Rande des Sonnensystems im Januar 1986. An seinem nächstgelegenen Punkt war er nur 81.500 Kilometer von der Spitze der Uranusatmosphäre entfernt.

Dies war das erste und einzige Mal, dass sich Menschen diesem Planeten näherten, und Voyager 2 machte gleich nach seiner Ankunft viele neue Entdeckungen.

Uranus ist der Planet mit der seltsamsten Bewegung im Sonnensystem. Seine Rotationsachse ist um 97,77° geneigt, sodass er die Umlaufbahn fast liegend wie ein Autoreifen bewältigt. Voyager 2 erfasste die einzigartigen atmosphärischen Bewegungen und das Magnetfeld des Planeten und entdeckte viele einzigartige und seltsame Phänomene. analysierte die atmosphärische Struktur und chemische Zusammensetzung; beobachtete die neun bekannten Ringe, entdeckte zwei neue Ringe und entdeckte zehn neue Satelliten.

Nachdem Voyager 2 Uranus verlassen hatte, erreichte und näherte sich Neptun im August 1989 und war an seinem nächstgelegenen Punkt nur noch 4.827 Kilometer von Neptun entfernt, wodurch die Menschheit zum ersten Mal das Aussehen dieses am weitesten entfernten Planeten in einer Entfernung von 4,5 Milliarden Kilometern sehen konnte. Zu den wichtigsten Errungenschaften zählen: die Entdeckung von sechs neuen Neptunmonden, die erstmalige Entdeckung, dass Neptun fünf Ringe hat, die Entdeckung eines riesigen schwarzen Wolkengürtels am Südpol des Neptun und einer Sturmzone so groß wie die Erde usw.

Voyager 2 führte auch eine detaillierte Untersuchung in der Nähe von Triton durch und entdeckte, dass es sich dabei um den einzigen Satelliten im Sonnensystem handelt, der sich in die rückläufige Richtung seines Hauptsterns dreht. Mit einer Oberflächentemperatur von bis zu -240 Grad Celsius ist er außerdem der kälteste Himmelskörper im Sonnensystem. Außerdem gibt es drei Eisvulkane, die Methan- oder Stickstoff-Eispartikel bis zu 32 Kilometer hoch spucken können.

Mit der Reise von Voyager 2 erfüllte sich der Menschheitstraum, alle Planeten aus nächster Nähe zu erforschen. Es sendete eine große Menge an Daten und Bildern zurück und ermöglichte den Menschen so ein tieferes Verständnis des am weitesten entfernten und kältesten Planeten im Sonnensystem. Danach beendete Voyager 2 seine Erkundung des Sonnensystems und begann, wie sein Schwesterschiff, mit aller Kraft in Richtung der Außenseite des Sonnensystems zu fliegen.

Voyager 2 fliegt in eine andere Richtung aus dem Sonnensystem als seine ältere Schwester. Die ältere Schwester fliegt in Richtung Centaurus, also in Richtung des Zentrums der Milchstraße, während die jüngere Schwester in Richtung Canis Major fliegt, also in Richtung Sirius.

Das Schicksal von Voyager 2

Wie bei seiner älteren Schwester wird auch Voyager 2 für den Rest seines Lebens allein im tiefen, dunklen und kalten Weltraum schweben. Da es keine atmosphärische Oxidation und keinen Widerstand gibt, kann es dort theoretisch ewig schweben und sein Ketonkörper bleibt auch nach einer Milliarde Jahren noch so gut wie neu. Wie ihre Schwester trägt sie ein Stück hochreines Uran-238, eine goldene Schallplatte und eine Grammophonnadel aus Diamant bei sich.

Da die Halbwertszeit des Zerfalls von Uran-238 zu Plutonium-239 bekanntermaßen 4,17 Milliarden Jahre beträgt, können Voyager 2, wenn sie das Glück hat, auf Außerirdische zu treffen, deren technologisches Niveau denen der Menschen entspricht, den Zeitpunkt ihrer Abreise durch die Analyse des Zerfallswerts von Uran-238 bestimmen. Und aus den in der Aufzeichnung enthaltenen Informationen können wir erfahren, woher sie kam, wer ihr Besitzer ist und wie die Zivilisation der Erde aussieht.

Die CD enthält auch Grüße von Chinesen an Außerirdische auf Mandarin, Kantonesisch, Hokkien und Wu. Einer der Grüße kommt von einer Frau im Xiamen-Dialekt: „Hallo, Freunde aus dem Weltraum! Habt ihr gegessen? Kommt bitte hierher und setzt euch, wenn ihr Zeit habt.“; außerdem wird auf der chinesischen Guqin die Musik „Hohe Berge und fließendes Wasser“ gespielt; Die Fotos auf der CD zeigen die majestätische Große Mauer von Badaling und herzliche Szenen von einfachen chinesischen Familien bei gemeinsamen Abendessen.

Allerdings ist schwer zu sagen, ob es zu diesem Zeitpunkt noch Menschen geben wird bzw. ob sie sich noch auf der Erde aufhalten. Wenn die Menschheit tatsächlich ausstirbt, wird Voyager 2 vielleicht der einzige Zeuge dafür sein, dass Menschen jemals existiert haben. Natürlich ist diese grabsteinartige Funktion nicht nur Voyager 2 vorbehalten. Auch ihre älteren Schwestern, Pioneer 10 und 11, die früher gestartet wurden, sowie die nach ihnen gestartete Sonde New Horizons verfügen alle über diese Funktion.

Am 10. Dezember 2018 verließ Voyager 2 die Heliopause und betrat als zweite bemannte Raumsonde den interstellaren Raum. Seitdem verlässt sie sich auf die Deep Space Station 43 der NASA in Australien, um mit ihrer Familie Kontakt aufzunehmen. Im März 2020 wurde die Deep Space Station 43 überholt und modernisiert. Nachdem diese kleine Schwester, die weit weg von den Menschen ist, 8 Monate lang den Kontakt verloren hatte, wurde am 30. Oktober 2020 das Upgrade der Deep Space Station 43 abgeschlossen und die Anweisungen wurden erneut an Voyager 2 ausgegeben. Nach einer langen Wartezeit von 34 Stunden und 48 Minuten erhielt sie als Rückmeldung nur ein „Hallo“.

Diese einfache Antwort genügt als Beweis dafür, dass sich Voyager 2 noch immer im Orbit befindet, normal fliegt und seine Empfangsantenne genau auf unseren Heimatplaneten gerichtet ist. Stand 22:00 Uhr Am 29. Mai 2022 hat Voyager 2 19,4 Milliarden Kilometer von uns entfernt zurückgelegt. Wie bei seiner älteren Schwester sind die meisten seiner wissenschaftlichen Instrumente abgeschaltet, und die fast erschöpfte Energie reicht nur noch aus, um einige einfache Instrumente mit Strom zu versorgen und ihrem Besitzer die Erfassungsdaten zu übermitteln. (Bild unten)

Bis 2025 wird ihr wie ihrer älteren Schwester die Energie ausgehen und sie wird alle ihre Instrumente abschalten. Bis dahin wird sie wie ein Drachen mit gerissener Schnur sein und den Kontakt zu Menschen völlig verlieren. Doch sie wird durch ihre Trägheit weiterhin auf der von Menschen vorgegebenen Route treiben und in 28.000 Jahren die Oortsche Wolke, die letzte Grenze des Sonnensystems, überqueren. Wenn sie dort nicht von den zahlreichen eisigen Himmelskörpern zerstört wird, gerät sie völlig außer Kontrolle der Schwerkraft der Sonne.

Anschließend fliegt sie weiter in Richtung des Sternbilds Großer Hund, passiert nach 290.000 Jahren Sirius in 4,3 Lichtjahren Entfernung und fliegt in die Tiefen des Weltraums, bis sie von Außerirdischen eingefangen wird. Wir können ihr endgültiges Ziel nicht kennen, aber wenn sie eines Tages Außerirdische auf die Erde bringt und unsere Nachkommen noch am Leben sind, werden sie wissen, was sie im Laufe der Jahre erlebt hat.

Jetzt können wir ihr nur eine sichere Reise mit den Erwartungen und Grüßen der Menschheit wünschen. Wenn Sie hierzu eine Meinung haben, können Sie diese gerne diskutieren. Vielen Dank fürs Lesen.

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