വോയേജർ 1

സൗരയൂഥത്തെക്കുറിച്ചും അതിനു പുറത്തുള്ള നക്ഷത്രാന്തരീയ മാദ്ധ്യമത്തെക്കുറിച്ചും (Interstellar medium) പഠിക്കാൻ നാസ 1977ൽ വിക്ഷേപിച്ച ബഹിരാകാശപേടകമാണ് വോയേജർ 1. 722 കിലോഗ്രാം ഭാരമുള്ള ഈ പേടകം 31 ഡിസംബർ 2024,ലേതു പ്രകാരം 47 years, 3 months and 26 days ഭൂമിയിൽ നിന്നും നിർദ്ദേശങ്ങൾ സ്വീകരിക്കുകയും വിവരങ്ങൾ തിരിച്ച് ഭൂമിയിലേക്ക് അയക്കുകയും ചെയ്തുകൊണ്ടിരിക്കുകയാണ്. 124.02 AU (1.855×10¹⁰ കി.മീ) ദൂരെയുള്ള വൊയേജർ ഏപ്രിൽ 2013—ലെ കണക്കുപ്രകാരം ഭൂമിയിൽ നിന്നും ഏറ്റവും അകലെയുള്ള മനുഷ്യനിർമ്മിത വസ്തുവായി കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു. ഇപ്പോൾ ഈ പേടകം സൗരയൂഥത്തിനു പുറത്തു കടന്ന് നക്ഷത്രാന്തരീയ മാദ്ധ്യമത്തിൽ കൂടിയാണ് യാത്ര ചെയ്തുകൊണ്ടിരിക്കുന്നത്.

വോയേജർ 1

Voyager 1
സംഘടന	NASA / JPL
ഉപയോഗലക്ഷ്യം	Flyby
Flyby of	Jupiter, Saturn
വിക്ഷേപണ തീയതി	1977-09-05 12:56:00 UTC ( 47 years, 3 months and 26 days ago)
വിക്ഷേപണ വാഹനം	Titan IIIE-Centaur
വിക്ഷേപണസ്ഥലം	Space Launch Complex 41 Cape Canaveral Air Force Station, Florida, United States
പ്രവർത്തന കാലാവധി	In progress (Interstellar mission) ( 47 years, 3 months and 26 days elapsed) Jupiter encounter (completed 1979-04-13) Saturn encounter (completed 1980-12-14)
COSPAR ID	1977-084A
Homepage	NASA Voyager website
പിണ്ഡം	721.9 കി.ഗ്രാം (1,592 lb)
പവർ	420 W (3 RTGs)
References:

വോയേജർ 1-ഉം സഹോദര ഉപഗ്രഹമായ വോയേജർ 2-ഉം പ്രഥമ ദൗത്യം ദീർഘിപ്പിച്ച് സൗരയുധത്തിന്റെ അതിർവരമ്പുകളേക്കുറിച്ച് കൂടുതൽ പഠിക്കുന്നതിനായി വിനിയോഗിക്കുകയായിരുന്നു. കൈപ്പർ വലയം (Kuiper belt), സൗരമണ്ഡലം (heliosphere), നക്ഷത്രാന്തര തലം തുടങ്ങിയവയേക്കുറിച്ചുള്ള പഠനമാണ് ഇതിൽ പ്രധാനം. വോയേജറിന്റെ പ്രഥമ ദൗത്യം 1980, നവംബർ 20-നു സമാപിച്ചു. 1979-ൽ വ്യാഴത്തിന്റെ 1980-ൽ ശനിയുടെയും ഘടനെയെക്കുറിച്ച് വിലപ്പെട്ട വിവരങ്ങൾ ശേഖരിച്ചതിനു ശേഷമാണ് വോയേജറിന്റെ പ്രഥമ ദൗത്യം നാസ അവസാനിപ്പിച്ചത്. സൗരയൂഥത്തിലെ രണ്ട് വലിയ ഗ്രഹങ്ങളുടേയും അവയുടെ ഉപഗ്രഹങ്ങളുടേയും വിശദമായ ചിത്രങ്ങൾ ലഭ്യമാക്കിയത് വോയേജർ 1 ആണ്.

ദൗത്യത്തിന്റെ പശ്ചാത്തലം

ചരിത്രം

1960-കളിൽ ആണ് സൗരയൂഥത്തിലെ മറ്റു ഗ്രഹങ്ങളെക്കുറിച്ച് പഠിക്കുന്നതിനായി ഒരു ബൃഹത് ബഹിരാകാശ പര്യടനം നടത്തണം എന്ന ആശയം മുന്നോട്ടു വെക്കപ്പെട്ടത്. ഈ ആശയത്തിന്റെ പിൻപറ്റി നാസ 1970-കളിൽ ഈ ദൗത്യത്തിനുള്ള ഒരുക്കങ്ങൾ ആരംഭിച്ചു. അന്ന് നവീനമായിരുന്ന ഗുരുത്വാകർഷണ സഹായക സാങ്കേതിക വിദ്യയുടെ (Gravitiy assist) ഉപയോഗം വഴി ഒരു ശൂന്യാകാശ പേടകത്തെ സൗരയൂഥത്തിന്റെ വിദൂര പ്രദേശങ്ങളിൽ എത്തിക്കാം എന്നു നാസ കണക്കുകൂട്ടി. ഇതിനനുകൂലമാകുന്ന തരത്തിൽ ഗ്രഹങ്ങൾ ഒരു പ്രത്യേക രീതിയിൽ അണിചേരപ്പെടുന്ന സമയം കൂടിയായിരുന്നു അത്.

ഗുരുത്വാകർഷണ സഹായക സാങ്കേതിക വിദ്യ ഉപയോഗപ്പെടുത്തുകവഴി ഒരു പേടകത്തിന് ഏറ്റവും കുറച്ച് ഇന്ധനം ഉപയോഗിച്ച് ഏറ്റവും കൂറഞ്ഞ സമയത്തിനുള്ളിൽ നാലു വാതകഭീമൻ ഗ്രഹങ്ങളെ (വ്യാഴം, ശനി, യുറാനസ്, നെപ്റ്റ്യൂൺ) സന്ദർശിക്കാൻ സാധിക്കുമായിരുന്നു. തുടക്കത്തിൽ വോയേജർ 1 രൂപകൽപ്പന ചെയ്തിരുന്നത് മാരിനർ ദൗത്യത്തിലെ മാരിനർ 11 ആയിട്ടായിരുന്നുവെങ്കിലും ദൗത്യത്തിനുള്ള നിക്ഷേപത്തിൽ കുറവു വന്നതോടെ ദൗത്യം ശനിയേയും വ്യാഴത്തേയും അടുത്തുകൂടി പറന്ന് പഠനം നടത്തുന്നതിനായി മാത്രം വെട്ടിച്ചുരുക്കേണ്ടതായി വന്നു. ദൗത്യം മുന്നേറിയപ്പോൾ, മാരിനർ ദൗത്യങ്ങളിൽ നിന്ന് പേടകത്തിന്റെ രൂപകൽപ്പനയിൽ കാര്യമായി വ്യത്യാസങ്ങൾ വന്നതോടെ പേര് വൊയേജർ എന്നാക്കി മാറ്റുകയായിരുന്നു.

സുവർണ്ണ രേഖ

Voyager Golden Record

പ്രധാന ലേഖനം: വോയേജർ സുവർണ്ണ രേഖ

ബുദ്ധിയുള്ള അന്യഗ്രഹജീവികൾ എന്നെങ്കിലും കണ്ടെത്തും എന്ന പ്രതീക്ഷയിൽ, രണ്ടു വോയേജർ ശൂന്യാകാശപേടകങ്ങളിലും ഓരോ സ്വർണ്ണ ഫലകങ്ങൾ വീതം ഘടിപ്പിച്ചിരുന്നു. രണ്ടു ഫലകങ്ങളിലും ഭൂമിയുടെ ചിത്രങ്ങൾ ചേർത്തിട്ടുണ്ട്. ഭൂമിയുടെ ചിത്രങ്ങൾക്കു പുറമേ, അതിലെ ജീവിവർഗ്ഗങ്ങൾ, ശാസ്ത്ര നിരീക്ഷണങ്ങൾ, സംഭാഷണ രൂപത്തിലുള്ള അഭിവാദ്യങ്ങൾ (ഉദാഹരണത്തിന്, ഐക്യരാഷ്ട്ര സഭയുടെ സെക്രട്ടറി ജെനറൽ, അമേരിക്കൻ ഐക്യനാടുകളുടെ രാഷ്ട്രത്തലവൻ തുടങ്ങിയവരുടെ ആശംസകൾ) പലതരം സംഭാഷണങ്ങൾ, തിമിംഗിലങ്ങളുടെ ശബ്ദം, മനുഷ്യക്കുഞ്ഞിന്റെ കരച്ചിൽ, തിരമാലകളുടെ ആരവം, പലതരം സംഗീതങ്ങൾ തുടങ്ങി ഭൂമിയിൽ നിന്നുള്ള നാനാവിധമായ ശബ്ദങ്ങൾ എന്നിവയും ഈ സുവർണ്ണ ഫലകത്തിൽ ഉൾപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു. സംഗീതങ്ങളുടെ കൂട്ടത്തിൽ മൊസാർട്ട്, ബ്ലൈൻഡ് വില്ലി ജോൺസൺ എന്നിവരുടെ സൃഷ്ടികളും ചക് ബെറിയുടെ ജോണി ബി. ഗുഡിയും ഉൾപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു.

പേടകത്തിന്റെ രൂപകൽപ്പന

വോയേജർ 1 നിർമ്മിച്ചത് ജെറ്റ് പ്രൊപ്പൾഷൻ ലബോറട്ടറിയിലാണ്. വോയേജറിന് 16 ഹൈഡ്രസീൻ ത്രസ്റ്ററുകൾ ഉണ്ട്. പേടകത്തിന്റെ അച്ചുതണ്ട് മൂന്ന് ആക്സിസുകളിലും സ്ഥായിയായി നിലനിർത്തുന്നതിനാവശ്യമായ ഗൈറോസ്കോപ്പുകൾ, പേടകത്തിന്റെ റേഡിയോ ആന്റിന ഭൂമിയിലേക്കു തന്നെ തിരിഞ്ഞിരിക്കുന്നതിനു വേണ്ടി സൂര്യനേയും കാനോപസ് നക്ഷത്രത്തേയും പ്രമാണീകരിക്കുന്നതിനാവശ്യമായ ഉപകരണങ്ങൾ തുടങ്ങിയവയും വോയേജറിൽ ഉണ്ടായിരുന്നു. മേൽപ്പറഞ്ഞ ഘടകങ്ങളെ എല്ലാം ചേർത്ത് പൊതുവേ ആറ്റിറ്റ്യൂഡ് ആൻഡ് ആർട്ടിക്കുലേഷൻ നിയന്ത്രണ സംവിധാനം (Attitude and Articulation Control Subsystem) അഥവാ AACS എന്നു വിളിക്കുന്നു. ഇതിൽ തന്നെ പ്രധാനപ്പെട്ട ഉപകരണങ്ങളുടെ കരുതൽ ശേഖരവും അവശ്യ ഘട്ടത്തിൽ ഉപയോഗിക്കാൻ കഴിയും വിധം 8 അധിക ത്രസ്റ്ററുകളും സൂക്ഷിച്ചിട്ടുണ്ട്. പര്യ്വേഷണ യാത്രക്കിടയിൽ ഗ്രഹങ്ങൾ ഉൾപ്പെടെയുള്ള ശൂന്യാകാശ വസ്തുക്കളെക്കുറിച്ച് പഠിക്കുന്നതിനായി 11 ശാസ്ത്രീയ ഉപകരണങ്ങളും വോയേജറിൽ സൂക്ഷിച്ചിരുന്നു.

വാർത്താവിനിമയ സംവിധാനങ്ങൾ

സൗരയൂഥവും കടന്ന് വളരെ ദൂരേക്കു സഞ്ചരിക്കാൻ തക്കവിധം ശേഷിയുള്ള റേഡിയോ ആശയവിനിമയ സംവിധാനങ്ങളാണ് വോയേജറിനായി രൂപകൽപന ചെയ്തിരുന്നത്. 3.7 മീറ്റർ വ്യാസമുള്ള പരവലയാകൃതിയിലുള്ള ആന്റിനയാണ് (Parabolic high gain antenna) പ്രധാനഘടകങ്ങളിലൊന്ന് (see diagram). ഈ ആന്റിന ഉപയോഗിച്ചാണ് ഭൂമിയിലുള്ള മൂന്ന് ഡീപ്പ് സ്പേസ് നെറ്റ്്വർക്ക് സ്റ്റേഷനുകളുമായി റേഡിയോ തരംഗങ്ങൾ മുഖേന വോയേജർ 1 ബന്ധപ്പെട്ടുകൊണ്ടിരിക്കുന്നത്. മോഡുലേഷൻ നടത്തിയ ഈ തരംഗങ്ങൾ S-ബാൻഡിലും (ഏകദേശം 13 സെന്റിമീറ്റർ തരംഗ ദൈർഘ്യം) X-ബാൻഡിലുമാണ് (ഏകദേശം 3.6 സെന്റിമീറ്റർ തരംഗ ദൈർഘ്യം) പ്രക്ഷേപണം ചെയ്യപ്പെടുന്നത്. വ്യാഴത്തിന് സമീപത്തു നിന്ന് ഒരു സെക്കന്റിൽ 115.2 കിലോ ബിറ്റുകൾ എന്ന നിരക്കിൽ വരെയും, അതിനേക്കാൾ കൂടിയ ദൂരത്തിൽ നിന്ന് വളരെ കുറഞ്ഞ നിരക്കിലെങ്കിലും വിവരങ്ങൾ ഭൂമിയിലേക്കയക്കാൻ ഈ തരംഗങ്ങൾ വഴി വോയേജർ 1ന് സാധിച്ചു.

ഭൂമിയുമായി നേരിട്ടു ആശയവിനിമയം നടത്താൻ കഴിയാതെ വരുന്ന അവസരങ്ങളിൽ, വോയേജർ 1ന് അതിലെ ഡിജിറ്റൽ ടേപ്പ് റെക്കോഡർ മുഖേന 62,500 കിലോബൈറ്റ് വരെ വിവരങ്ങൾ സൂക്ഷിച്ചു വെക്കാനും പിന്നീട് അനുകൂല സാഹചര്യങ്ങളിൽ സംപ്രേഷണം ചെയ്യാനും കഴിയും. വോയേജർ 1ലേക്ക് സന്ദേശങ്ങൾ അയക്കാനോ സ്വീകരിക്കാനോ എടുക്കുന്ന സമയം t = D/c എന്ന ലളിതമായ സമവാക്യം ഉപയോഗിച്ച് കണ്ടെത്താൻ കഴിയും. ഈ സമവാക്യത്തിൽ, D എന്നത് ഭൂമിയിൽ നിന്നും വോയേജറിലേക്കുള്ള നേർരേഖാ ദൂരവും, c പ്രകാശവേഗതയുമാണ് (ഏകദേശം 300,000  കി.മീ/സെക്കന്റ്).

നാഴികക്കല്ലുകൾ

നാൾവഴി

Date Event 1977-09-05 ഉപഗ്രഹം വിക്ഷേപിച്ചു 12:56:00 UTC. 1977-12-10 Entered asteroid belt. 1977-12-19 വോയേജർ 1 വോയേജർ 2 നെ മറികടന്നു. (see diagram) 1978-09-08 ഛിന്നഗ്രഹവലയം താണ്ടി. 1979-01-06 വ്യാഴത്തെ നിരീക്ഷിക്കുന്ന ഘട്ടം . Time Event 1979-03-05 Encounter with Jovian system. 06:54:00 Amalthea flyby at 420,200 km. 12:05:26 Jupiter closest approach at 348,890 km from the center of mass. 15:14:00 Io flyby at 20,570 km. 18:19:00 Europa flyby at 733,760 km. 1979-03-06 02:15:00 Ganymede flyby at 114,710 km. 17:08:00 Callisto flyby at 126,400 km. 1979-04-13 Phase Stop 1980-08-22 Start Saturn observation phase. Time Event 1980-11-12 Encounter with Saturnian system. 05:41:21 Titan flyby at 6,490 km. 22:16:32 Tethys flyby at 415,670 km. 23:46:30 Saturn closest approach at 184,300 km from the center of mass. 1980-11-13 01:43:12 Mimas flyby at 88,440 km. 01:51:16 Enceladus flyby at 202,040 km. 06:21:53 Rhea flyby at 73,980 km. 16:44:41 Hyperion flyby at 880,440 km. 1980-12-14 Phase Stop 1980-12-14 Begin Voyager Interstellar Mission. More 1990-02-14 Final images of the Voyager Program acquired by Voyager 1 to create the Solar System "Family Portrait". 1997-09-05 20 years of continuous flight and operation at 12:56:00 UTC. 1998-02-17 Voyager 1 overtakes Pioneer 10 as the most distant man-made object from the Sun, at 69.419AU. Voyager 1 is moving away from the Sun over 1 AU per year faster than Pioneer 10 2003-05-11 First spacecraft to reach a distance of 90AU from the Sun. 2004-12-17 Passed the termination shock and began exploration of the inner heliosheath. 2007-02-02 Terminated Plasma subsystem operations. 2007-04-11 Terminated plasma subsystem heater. 2007-09-05 30 years of continuous flight and operation at 12:56:00 UTC. 2008-01-16 Terminated planetary radio astronomy experiment operations. പത്തു വർഷം മാത്രം ആയുസ് കണക്കാക്കി വിക്ഷേപിച്ച വോയജർ പേടകങ്ങൾ, വിക്ഷേപണത്തിന്റെ മുപ്പത്തിയാറാം വർഷമായ 2013ൽ സൌരയൂഥത്തിന് പുറത്തേക്കു കടക്കുന്നതായുള്ള സൂചനകൾ ശാസ്ത്രലോകത്തിന് ലഭിച്ചു. സൌരയൂഥം കടന്നു നക്ഷത്രാന്തരലോകത്തേക്കെത്തുന്ന മനുഷ്യനിർമ്മിതമായ ആദ്യവസ്തുവാണ് വോയേജർ. അവലംബം