Astronautika: misije

Opet ja o 'Voyagerima'. Valjda je svakom (ili bar manjini) jasno da su mi te letilice samo zgodna prilika i povod da kažem nešto zanimljivo o kosmosu i ovim našim sondama koje već decenijama jezde po bezdanu. Napraviti pre pola veka mašinu na nuklearni pogon, koja je uradila više za istraživanje solarnog sistema od svih sondi i teleskopa zajedno, jeste nešto neverovarno. Napraviti šporet koji radi u garaži pola veka je kuriozitet, a sondu koja prelazi 3,5 AJ godišnje je... šta?

Čak i pod nemogućom pretpostavkom da svaki 'Voyager' još uvek ima snage da šalje slike[1], da kamere nisu odavno isključene ostavljajući čitav nosač sa instrumentima na temperaturi tečnog helijuma, te da čak ni softver za slanje slika nije uklonjen sa brodskog računara (a zemaljski računari i softver povučeni i rashodovani)… zašto bi smo želeli to da uradimo?

Da li misliš da bi jedan 'Voyager', gledajući unazad prema Suncu, video nešto poput ovoga?

1

Pa, mrzim što moram to da ti kažem, ali Sunčev sistem zapravo ne funkcioniše tako.

Univerzum je, kao što sam to već puno puta u poslednje vreme naglasio, velik. Stvarno veliki. I što je još važnije, prazan je. Zaista prazan.

'Voyager 1' se davne 1990. godine ipak jednom okrenuo i sa 40,11 AJ[2] (6 milijardi kilometara) snimio 'Family Portrait' Sunčevog sistema. To je izgledalo ovako: 

2
Tada je na mozaiku od 60 kadrova uhvaćeno 6 planeta. Sunce, takođe vidljivo kao jako svetla tačka na toj udaljenosti, uključena je u sliku. Nedostaje Merkur koji je bio preblizu Suncu da bi se video, Mars nije mogao da se vidi jer je bio u vidu jako tankog srpa, a Pluton (koji je tada još smatran ravnopravnom planetom) bio je malih dimenzija i toliko daleko od Sunca da je bio preslab za slikanje 

Skroz levo, u sredini 'luka' slika, nalazi se sjajna zvezda. To je Sunce. Na slici levo od njega je Zemlja i Venera. Merkur i Mars su bili izgubljeni u blještavilu sunca. Čitav unutrašnji Sunčev sistem – Merkur, Venera, Zemlja, Mars i Sunce – sadržani su u ta dva kvadrata veličine 800×800 piksela. Da to stavimo u perspektivu, kad bi Sunce bilo veličine košarkaške lopte, to bi područje bilo veličine futbalskog igrališta, a Mars bi zaobišao korner liniju. Čak i u toj razmeri, Zemlja bi imala u prečniku samo oko milimetar. Zamislite da stojite par kilometara dalje od futbalskog terena i pokušavate da pronađete jedan mobilni osvetljen jedino svetlom koja blješti iz ugljenične lučne lampe na sredini terena. Kao što rekoh, Univerzum je velik.

Ipak, kada su operateri okrenuli brodsku uskokutnu kameru NAC (mislim na 'zoom objektiv') na mesto na kojem bi Zemlja trebala da se nalazi, uspeli su da je snime, uprkos blještavilu Sunca[3].

Da parafraziram pokojnog astronoma Carla Sagana, tadašnjeg člana 'Voyagerovog' imidžing tima, Zemlja, planeta na kojoj se dešavao svaki delić istorije za koji ste ikada čuli, svaki muškarac, žena i dete koje ste ikada sreli, svaki rat, svako postignuće, svaka katastrofa, svaki trijumf, svako živo biće … jeste jedna svetloplava tačka, uhvaćena u zraku Sunca.

3NASA – The Pale Blue Dot.

Vidite je? Na desnoj strani? U narandžastom snopu Sunčeve svetlosti?

Jedan Pixel. (Tehnički, Zemlja je na toj udaljenosti bila široka svega 0,12 piksela.)

To si ti. To sam ja. Tu je moja Ena i moji roditelji. To je čitava Zemlja. Izgubljena u beskrajnom moru tame, balansirajući na Sunčevom zraku.

Jupiter, Kralj planeta, promera je samo četiri piksela.

Saturn sa svojim širokim prstenovima, širok je šest piksela i nalazi se na polovini panorame, iako se čak i obzirom na to koliko jako Saturn reflektuje Sunčevu svetlost, ne može videti na panorami širokougaone kamere.

Uran, koji je bio još bliži 'Voyageru', plava je pruga (kamera nije mogla biti stabilna tokom ekspozicije od 15 sekundi koliko je bilo potrebno da bi se dobila slika) koja pokriva oko 12 piksela.

A Neptun, na krajnjem desnom rubu, i najbliži 'Voyageru' u vreme snimanja slike, izgubljen je u polju zvezda, širok je samo četiri piksela, i to uglavnom zbog razmazivanja nastalog usled kretanja.

4
(By NASA - Public Domain, File:Voyager Portrait Family diagram.jpg)

Za snimanje ove panorame od 60 fotografija bilo je potrebno skoro dva sata. Trebalo je još 10 sati da ih glavna antena sonde pošalje[4] sa ruba Sunčevog sistema do prijemnika na Zemlji. Većina kadrova (39) snimljena je Wide Angle kamerom, ali je svaka planeta snimljena Narrow Angle kamerom, svaka tri puta, sa različitim filterima preko crno-bele kamere kako bi se dobila slika u boji (21 kadar). Slika Sunca je snimljena kroz najtamniji filter (apsorpcioni pojas metana) i to samo za 1/125 sekunde. Panorama širokougaone kamere snimljena je s ekspozicijom od jedne sekunde. Slike uskougaone kamere snimljene su s ekspozicijom do 15 sekundi da bi se prikazale planete.

'Voyager 1' je bio oko 32º iznad ravni ekliptike i 6 milijardi kilometara daleko od Zemlje kada je snimio ovu sliku na dan sv. Trivuna odn. Valentina 1990. godine.

Čitava panorama je široka svega oko 4000 piksela.

Svake godine 'Voyager 1' putuje još 3,6 AJ dalje. To je još oko pola milijarde kilometara. Za 32 godine otkako je 'Voyager' snimio ovu fotografiju, prešao je dodatnih 110 AJ, postavši tako sa ukupno 156 AJ najdalji ljudski artefakt u kosmosu. To znači da bi čitava slika sada bila makar 10 puta manja. Što znači da bi čitav Sunčev sistem (ne računajući Kajperov pojas i Ortov oblak) sada zauzimao oko 400 piksela jedne slike.

Što znači da bi nova panorama Sunčevog sistema, koja bi bila potpuno preplavljena Sunčevom svetlošću (i dalje nekoliko redova veličine svetlija od bilo čega drugog na nebu) izgledala ovako: 

5
Ili, da to stavimo u perspektivu, evo iste slike veličine 800×800 kako ju je snimio 'Voyager' s originalnim 'Porodičnim portretom' prekrivenom u razmeri. Čak bi i Jupiter i Saturn bili izgubljeni u odsjaju Sunca, a Uran i Neptun (uprkos tome što bi ovde bili malo svjetliji pikseli) bili bi premali i tamniji da bi se videli.

 6

Realna činjenica je da je 'Porodični portret' koji je snimio 'Voyager 1' bio stvarno na tehničkom limitu instrumenata, a sve daljnje slike bi hvatale samo sve slabije i slabije Sunce. Dakle, stvarno nema smisla trošiti ono što je ostalo od 'Voyagerovog' izuzetno ograničenog budžeta električne energije za snimanje fotografija tamo gde vlada mrak, a ionako nema šta da se vidi.

To je, naravno, bio razlog zašto je 'Porodični portret' poslednji set slika koje je napravila neka od sondi 'Voyager' pre nego što su kamere i njihovi grijači isključeni kako bi se sačuvala energija za druge naučne instrumente koji su još radili (i još rade).

Dakle, razlog zašto više nisu snimane slične panorame je taj što nije bilo razloga da se više snimaju. Carl Sagan je ubedio rukovodioce projekta da snime 'Porodični portret', a to je i dalje sjajna lekcija o tome koliko smo mali kao ljudi i koliko je prostran Univerzum. Mi smo radoznala vrsta, a to bi nam samo trebalo da pobudi apetit za daljnjim istraživanjem.

'Površina Zemlje je obala kosmičkog okeana. Na ovoj obali naučili smo većinu onoga što znamo. Nedavno smo gazili po plićaku, možda do gležnjeva, a voda nam se čini privlačnom.' — Carl Sagan, 'Cosmos'.

 

 

[1] Jedno od najčešćih pitanja na forumima vezano je za kamere i slikanje. Naime, teorijski je moguće da se kamere ponovo uključe, ali to nije prioritet za 'Voyagerovu' Interstellar Mission. Nakon što je 'Voyager 1' snimio svoje poslednje slike ('Solar System Family Portrait' 1990.), kamere su isključene radi uštede energije i memorije za instrumente za koje se očekivalo da će detektirati novo okruženje naelektrisanih čestica međuzvezdanog kosmosa. Rukovodioci misije su na obe sonde obrisali softver koji upravlja kamerama. Računari na Zemlji koji razumeju softver i analiziraju slike više ne postoje. Kamere i njihovi grejači takođe su godinama bili izloženi vrlo hladnim uslovima u dubinama Sunčevog sistema. Čak i kada bi menadžeri misije ponovno napravili zemaljske računare, ponovo učitali softver u sonde i uspeli ponovno da uključe kamere, nije sigurno da bi one (pro)funkcionisale.

  Osim toga, vrlo je mračno tamo gde se sada nalaze 'Voyageri'. Iako bi još uvek mogli da kamerama vidimo pojedine svetlije zvezde i neke od planeta, zapravo te iste zvezde i planete se bolje vide amaterskim teleskopima sa Zemlje.

[2] Danas je na 156 AJ, odn. na 23,3 milijarde kilometara od kuće.

[3] Zapravo, najveći broj kadrova je snimljen crno-belu širokougaonom kamerom (WAC), dok je svaka planeta snimljena uvećana u boji zahvaljujući Uskougaonom kamerom u boji.

[4] Predajnik na 'Voyageru' odašilje radio signal snagom od 12 W (41 dBm). Zatim prolazi kroz glavnu antenu za prenos s pojačanjem od oko 45 dB (oko 30.000 puta). Antena za prijem na Zemlji (Australija) ima pojačanje od oko 70 dB (10 miliona puta). Usled ogromne daljine, signal koji hvataju antene na Zemlji ima snagu od oko 10 zeptovati. To je 10 septilionitih (10-21) delova vata. Koliko je mali septilionti (mi kažemo trilijarditi) deo nečega? U Zemljinim okeanima ima oko 1,4 milijardi kubnih kilometara vode. 10 septilioniti deo Zemljinog okeana je kašičica vode. 10 septilioniti deo čitave Zemljine površine je površina otprilike veličine nokta.

 

Može li nekim teleskopom da se vidi 'Voyager'?

Temperatura 'Voyagera'

NASA ponovo uspostavila kontakt sa 'Voyagerom 2'

Šta su otkrili Vojadžeri?

Epopeja VOYAGER elektronska knjiga o Vojadžeima (Draško Dragović)

 
Draško Dragović
Author: Draško Dragović
Dipl inž. Drago (Draško) I. Dragović, napisao je više naučno popularnih knjiga, te više stotina članaka za Astronomski magazin i Astronomiju, a učestvovao je i u nekoliko radio i TV emisija i intervjua. Interesuje ga pre svega astronautika i fizika, ali i sve teme savremenih tehnologija XXI veka, čiji detalji i problematika često nisu poznati široj čitalačkoj publici. Izgradio je svoj stil, lak i neformalan, često duhovit i lucidan. Uvek je spreman na saradnju sa svojim čitaocima i otvoren za sve vidove komunikacije i pomoći. Dragovićeve najpoznatije knjige su "KALENDAR KROZ ISTORIJU", "MOLIM TE OBJASNI MI" i nova enciklopedija "NEKA VELIKA OTKRIĆA I PRONALASCI KOJA SU PROMENILA ISTORIJU ČOVEČANSTVA"

Zadnji tekstovi:


Dodaj komentar