Voyager 1, Jüpiter'e yaklaşırken. Animasyonu oluşturan her bir görüntü her Jüpiter gününde (yani yaklaşık 10 saatte bir) çekilmiştir.
Voyager 1, Voyager programı kapsamında NASA tarafından dış Güneş Sistemi'ni ve Güneş'in heliosferinin ötesindeki yıldızlararası uzayı araştırmak için 5 Eylül 1977'de fırlatılan uzay sondasıdır. İkizi Voyager 2'den 16 gün sonra fırlatılan 722 kilogram ağırlığındaki Voyager 1, NASA tarafından fırlatıldığı 5 Eylül 1977'den bu yana hizmet vermek, düzenli komutları almak ve Dünya'ya veri iletmek için Derin Uzay Ağı ile iletişim kurmaya devam etmektedir. Jüpiter ve Satürn'ü ziyaret etmiş, bu gezegenlere ait uyduların detaylı fotoğraflarını elde eden ilk sonda olmuştur. Görevi hâlâ devam etmektedir. 15 Aralık 2023 itibarıyla sinyal alımı yapılamadığı iddia edilmektedir.
Güneş'ten ve Dünya'dan diğer uzay sondalarından daha hızlı bir şekilde uzaklaşmakta olan Voyager 1, Dünya'dan en uzakta bulunan insan yapımı nesnedir. New Horizons Dünya'dan Voyager 1'e oranla daha büyük bir hızla fırlatılmış olmasına rağmen, Voyager 1'in yolu üzerinde yararlandığı kütle itiminden yararlanamayacağı için hiçbir zaman onu geçmeyi başaramayacaktır.
22 Eylül 2018 tarihinde Voyager, Güneş'ten 21,447 milyar km (13,329 milyar mil) uzaklıktadır ve Heliosfer'e girmiştir. Heliosfer'i geçtiği zaman Voyager 1 fonksiyonlarını hâlâ sürdürürse bilim insanları onun yıldızlar arası uzaydaki (astronomların, gaz ve tozun kapladığı interstellar space verdikleri isim) konumunun doğru ölçüsünü alacaklardır. Bu mesafeden Voyager 1'den sinyalin Jet İtki Laboratuvarı merkezine ulaşması 13 saat sürmektedir. 25 Ağustos 2012 tarihinde Voyager 1, heliosferi aşarak yıldızlar arası uzaya ulaşmıştır.
Voyager 1'in birinci görevi Jüpiter ve Satürn gezegenleri ve onların ortak ayları ve halkalarıydı. Güncellenmiş görevi ise Güneş fasılası ve Güneş rüzgâr partikül ölçümü ve interstellar medium'dur. İki Voyager roketi de üç radyo izotop termoelektrik jeneratörler ile güçlendirilmiştir. Dünya ile olan haberleşmeyi en az 2020 yılına kadar tutacak gücü oluşturması bekleniyor. Üzerinde bulunan altın kaplama plakada (Voyager Altın Plakları) Güneş Sistemi'nin bulunduğu yer ve Dünya üzerindeki tüm dillerden oluşan bir selamlama ses kaydı bulunmaktadır.
Görev arka planı
Tarihçe
Dış gezegenleri incelemek için 1960'larda önerilen Grand Tour programı, NASA'nın 1970'lerin başında bir görev üzerinde çalışmaya başlamasına yol açtı. Pioneer 10 uzay aracı tarafından toplanan bilgiler, mühendislerin Voyager'ı Jüpiter çevresindeki yoğun radyasyona daha iyi dayanacak şekilde tasarlamasına yardımcı oldu. Yine de fırlatmadan kısa bir süre önce radyasyon kalkanını iyileştirmek için bazı kabloların etrafına mutfak tipi alüminyum folyo şeritler uygulandı.
Voyager 1 başlangıçta Mariner programının bir parçası olan Mariner 11 olarak planlandı. Bütçe kesintileri nedeniyle görev, Jüpiter ve Satürn'ün yanından geçilmesi olarak sınırlandırıldı ve Mariner Jüpiter-Satürn sondaları olarak yeniden adlandırıldı. Sondanın tasarımları Mariner görevlerinden önemli ölçüde farklılaşmaya başladığında adı Voyager olarak değiştirildi.
Voyager gemisinde kullanılan 3,7m (12ft) çapında yüksek kazançlı çanak anten
Voyager 1, Jet İtki Laboratuvarı tarafından inşa edildi. 16 hidrazin iticisi, üç eksenli stabilizasyon jiroskopu ve sondanın radyo antenini Dünya'ya doğru bakacak şekilde tutmak için referans cihazları bulunur. Toplu olarak bu aletler, çoğu aletin yedek birimleri ve sekiz yedek iticiyle birlikte Yönlendirme ve Hareketli Kontrol Alt Sisteminin (AACS) bir parçasıdır. Uzay aracı ayrıca, uzayda yolculuk yaparken gezegenler gibi gök cisimlerini incelemek için 11 bilimsel araç içerir.
İletişim sistemi
Voyager 1in radyo iletişim sistemi, Güneş Sistemi'nin sınırlarına kadar ve ötesinde kullanılmak üzere tasarlandı. Dünya üzerindeki üç Derin Uzay Ağı istasyonu aracılığıyla radyo dalgaları gönderip almak için 3,7-metre (12ft) çapında yüksek kazançlı Cassegrain antenine sahiptir. Uzay aracı normalde verileri 2,3GHz veya 8,4GHz frekansını kullanarak Derin Uzay Ağ Kanalı 18 üzerinden Dünya'ya iletirken, Dünya'dan Voyager'a sinyaller 2,1GHz'de iletilir.
Voyager 1, Dünya ile iletişim kuramadığında, dijital kayıt cihazı (DTR), daha sonra iletilmek üzere yaklaşık 67 megabayt veri kaydedebilir. 2023 itibarıyla Voyager 1 'den gelen sinyallerin Dünya'ya ulaşması 22 saatten fazla sürmektedir.
Güç
Voyager 1'de bir bom üzerine monte edilmiş üç radyoizotop termoelektrik jeneratör (RTG) bulunur. Her bir MHW-RTG, 24 adet preslenmiş plütonyum-238 oksit küresi içerir. RTG'ler fırlatma sırasında yaklaşık 470 W elektrik gücü üretti ve geri kalanı atık ısı olarak dağıtıldı. RTG'lerin güç çıkışı, yakıtın 87,7 yıllık yarı ömrü ve termokuplların bozulması nedeniyle zamanla azalıyor, ancak en az 2025 yılına kadar bazı operasyonlarını desteklemeye devam edeceklerdir.
RTG yakıt kabının plütonyum-238 oksit kürelerini gösteren diyagramı
Voyager 1'in 21 Şubat 2013 tarihli radyo sinyalinin görüntüsü.
Voyager ekibi, mevcut elektrik gücünün giderek azalması nedeniyle hangi cihazları açık tutacağına ve hangilerini kapatacağına öncelik vermek zorunda kalmıştır. Güç yönetimi kapsamında ısıtıcılar ve diğer uzay aracı sistemleri birer birer kapatılmıştır. Helyosfer ve yıldızlararası uzay hakkında kilit veriler gönderme olasılığı en yüksek olan, alan ve parçacık cihazlarının çalışmaya devam etmesine öncelik verilmiştir. Mühendisler, uzay aracının en az bir bilimsel cihazı yaklaşık 2025 yılına kadar çalıştırmaya devam edeceğini öngörmektedir.
2025'ten sonra bilimsel veri toplanması pek olası olmasa da, mühendislik verilerinin birkaç yıl daha alınmaya devam edebileceği belirtilmektedir. İki Voyager uzay aracının Dünya'ya sinyal göndermek için ne kadar güce sahip olduklarına bağlı olarak, yaklaşık 2036 yılına kadar Deep Space Network'ün (Derin Uzay Ağı) menzilinde kalabileceği öngörülmektedir.
Yıl
Mevcut güç kısıtlamaları nedeniyle sonlandırılan yetenekler
Planetary Radio Astronomy Experiment (PRA) cihazının kapatılması
2016
Tarama platformu ve Ultraviyole Spektrometre (UVS) gözlemlerinin sonlandırılması
Bilinmeyen tarih
Bilim cihazlarının kapatılmaya başlanması (18 Ekim 2010 itibarıyla sıralama belirsizdir, ancak Low-Energy Charged Particles, Cosmic Ray Subsystem, Manyetometre ve Plasma Wave Subsystem cihazlarının çalışmaya devam etmesi beklenmektedir)
Bilinmeyen tarih
Teyp Veri Kaydedici (DTR) operasyonlarının sonlandırılması (70m/34m'lik bir anten dizisi kullanılarak 1,4 kbit/s'lik veriyi yakalama yeteneğiyle sınırlıdır; bu, DTR'nin veri okuyabildiği minimum orandır).
Bilinmeyen tarih
Jiroskopik operasyonların sonlandırılması (Daha önce 2017 olarak planlanmıştı, ancak jiroskopik operasyonların devamı için yedek iticiler devreye alınmıştır).
2025–2036
Artık tek bir cihaza dahi güç sağlanamayacaktır. 2036'dan sonra her iki sonda da Deep Space Network'ün (Derin Uzay Ağı) menzili dışına çıkacaktır.
Yönlendirme iticilerindeki sorunlar
Uzay aracının durum kontrolünü sağlamak ve yüksek kazançlı antenini Dünya'ya doğrultmak için gereken bazı iticiler, hidrazin hatlarındaki tıkanma sorunları nedeniyle kullanım dışı kalmıştır. JPL'de Voyager proje yöneticisi olan Suzanne Dodd'un Ars Technica'ya verdiği bir röportajda belirttiği gibi, uzay aracı itici sisteminin artık bir yedeği bulunmamaktadır ve "araçtaki her şey tek hat üzerinden çalışmaktadır". NASA bu doğrultuda, hidrazin hatlarının tıkanma oranını azaltmak amacıyla uzay aracının bilgisayar yazılımını değiştirmeye karar vermiştir. NASA, değiştirilmiş yazılımı Voyager 1'e yüklemeden önce, Dünya'ya daha yakın olan Voyager 2'de uygulayacaktır.
NASA, Eylül 2024'te bir "itici değişimi" gerçekleştirerek tıkanmış bir itici setinden, 2018'den beri kullanılmamış olan daha az tıkalı bir sete geçiş yapmıştır.
Görev ekibi, 2004'ten beri kullanılamaz durumda olan ve yalpalama hareketi için kullanılan yedek iticileri Mayıs 2025'te yeniden devreye almayı başarmıştır.
Uzak gelecek
Voyager 1'in Güneş Sistemi'ne göre 2 Ağustos 2018'deki simüle edilmiş konumunu gösteren diyagram.
Voyager sondalarının Güneş Sistemi ve helyopoza göre 2 Ağustos 2018 tarihli simüle edilmiş konumlarını gösteren diyagram.
Voyager 1 yaklaşık 50.000 yıl sonra yakınlardaki bazı yıldızlar kadar uzak bir mesafeye ulaşacaktır.
Voyager 1'in ulaştığı hız o kadar yüksektir ki, bir cisme çarpmadığı sürece kendisinden daha süratli fırlatılmış olmasına rağmen New Horizons sondasının bile onu geçmesi mümkün olmayacaktır. Voyager araçları, helyosentrik (Güneş merkezli) hızlarını artırmak için çok sayıda gezegen yakın geçişinden faydalanmışken, New Horizons bu tür bir destekten yalnızca bir kez 2007'deki Jüpiter yakın geçişi sırasında yararlanabilmiştir. New Horizons, 2018 yılı itibarıyla Voyager 1'den yaklaşık 3km/s (1,9mi/s) daha yavaş, yani 14km/s (8,7mi/s) hızla ilerlemekte ve Güneş'e daha yakın konumda olduğundan çok daha fazla bir hızla yavaşlamaktadır.
Voyager 1'in yaklaşık 300 yıl içinde teorik Oort bulutu'na ulaşması ve burayı baştan sona geçmesinin yaklaşık 30.000 yıl sürmesi beklenmektedir. Belirli bir yıldıza doğru ilerliyor olmasa da yaklaşık 40.000 yıl içinde, günümüzde Zürafa takımyıldızında yer alan ve Dünya'dan 17,1 ışık yılı uzaklıkta bulunan Gliese 445 yıldızının 1,6 ışık yılı (0,49 parsek) yakınından geçecektir. Bu yıldız, Güneş Sistemi'ne doğru yaklaşık 119km/s (430.000km/h; 270.000mph) hızla hareket etmektedir. NASA bu durumu "Voyager'ların kaderi belki de sonsuza dek Samanyolu'nda sürüklenmektir" sözleriyle ifade etmektedir. Voyager 1'in bir sonraki önemli yakın geçişinin yaklaşık 300.000 yıl sonra gerçekleşmesi beklenmektedir. Bu geçiş sırasında M3V tipi TYC 3135–52–1 yıldızıyla arasındaki mesafenin 1 ışık yılından daha az olması beklenmekle birlikte, bu yıldızın bir çift yıldız sistemi olabileceği ve bu nedenle konum ölçümlerinin güvenilir olmayabileceği de belirtilmektedir.
Voyager 1'in Satürn'den 5.3 milyon kilometre uzaklıkta çektiği fotoğraf, en yakın geçişin dört gün sonrasında çekilmiştir.
13 Kasım 2015 tarihi itibarıyla, Voyager 1 dünyadan 20.035 milyar kilometre uzaklıkta bulunmaktadır (ve her saniye yaklaşık 17 kilometre uzaklaşmaktadır) ve 13 Eylül 2013 tarihinde NASA tarafından yapılan açıklamaya göre Voyager 1'in yıldızlar arası uzaya girdiği bildirilmiştir. Voyager ve Pioneer uzay sondaları her ne kadar heliosferin dışına çıkarak Güneş Sistemi'nin gezegenlerinin ötesine gitseler de, henüz Güneş Sistemi'ni terk etmemişlerdir. Bu uzay araçlarının Güneş Sistemimizden çıkmış olabilmeleri için Oort Bulutu'nu geçmiş olmaları gerekmektedir. Voyager 1'in Oort Bulutu'nun iç halkasına ulaşması tahmini olarak 300 yıl, içinden geçerek bilimsel tanıma göre Güneş Sistemi'ni terk etmeleri ise 30 bin yıl sürecektir. Bu süreçte Güneş'ten kopan parçacıkların hareketlerinde bir değişim tespit edilmiştir. [kaynak belirtilmeli]
14 Temmuz 2022 tarihi itibarıyla, Voyager 1, Dünya'dan 23.381 milyar km (14.528 milyar mi; 156.29 AU) ve Güneş'ten 23.483 milyar km (14.592 milyar mi; 156.97 AU) uzaklıkta bulunmaktadır.
↑"Preview Screening: The Farthest – Voyager in Space". informal.jpl.nasa.gov. NASA Museum Alliance. Ağustos 2017. 1 Temmuz 2019 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 18 Ağustos 2019. supermarket aluminum foil added at the last minute to protect the craft from radiation
↑Mack, Pamela Etter (1998). "11". From Engineering Science to Big Science: The NACA and NASA Collier Trophy Research Project Winners (İngilizce). National Aeronautics and Space Administration, NASA Office of Policy and Plans, NASA History Office. s.251. ISBN978-0-16-049640-0.
