Průběh letu sond Voyager1 a Voyager2

Následující text jsem převzal ze stránky www.mus.cz/~ales/sondy/usa/voyager/voyager.htm


Dne 20. srpna 1977 měla z rampy číslo 41 startovat nosná raketa Titan III E Centaurs s vesmírnou sondou VGR 77-2 (VOYAGER 1) k dalekému meziplanetárnímu letu. Při předstartovních prověrkách se zjistilo, že sonda má řadu závad. Nefungovalo ovládání stabilizace a systém zpracování letových dat také nebyl zcela v pořádku. Protože nebylo možné sondu narychlo na kosmodromu opravit a startovní okno mělo délku “pouze” 30 dní, došlo k prvnímu zásadnímu rozhodnutí: sonda VGR 77-3, která měla startovat jako druhá v pořadí, dostala přednost. Tak se stalo, že sonda VOYAGER 2 startovala paradoxně dřív, než sonda VOYAGER 1.

21. srpna 1977, VOYAGER 2

asi 18 hodin po startu se sonda “rozhoupala”. Stejný problém i dne 24. srpna. Že by srážka s odhozeným urychlovacím stupněm? Asi ne, vždyť oddělovací pyropatrony udělily oběma tělesům vzájemnou relativní rychlost asi 60 cm za sekundu, což je z hlediska průběhu dráhy podstatný rozdíl. Je možné, že se sonda snad srazila s nějakým meteorem? Nikdo neví, ale první případ se stal ve vzdálenosti asi 7 000 km od Země při rychlosti přibližně 50 000 km/hod.

24. srpna 1977, VOYAGER 2

První velký problém je vyřešen. Při kalibračních pozorováních pomocí nevyklopené (?) plošiny bylo zjištěno, že plošina má chybu v zaměření 0,06 stupně. Je zřejmé, že tato “chyba” nemůže zhatit žádná pozorování a v dané chvíli je sonda plně funkční.

5. září 1977, 8:56:01 – start VOYAGER 1 (floridský místní čas)

Po deseti minutách parkovací dráha, po dalších padesáti minutách meziplanetární dráha. Během startu došlo k malinko předčasnému vypnutí motorů na pevné palivo. Proto musela být tato ztráta kompenzována delším hořením Dalšího stupně Centaura a nakonec bylo potřebné rychlosti dosaženo pouze 3,4 sekundy před spotřebováním paliva.

11. září 1977, VOYAGER 1

plánovaná a provedená korekce dráhy +2,45 m/sec.

13. září 1977, VOYAGER 1

plánovaná a provedená korekce dráhy +10,11 m/sec. V obou dvou případech byla změna rychlosti o 20% menší, než bylo plánováno.

18. září 1977, VOYAGER 2

sonda pořídila jako první snímek Země s Měsícem – fotografováno ze vzdálenosti 11 660 000 km. Pořízeno fotomontáží 18-cti snímků ve třech barvách.

15. prosince 1977

Sonda VOYAGER 1, která startovala jako druhá, dostihla VOYAGER 2 a dostala se tak z hlediska vzdálenosti od Země do vedení. Stalo se tak ve vzdálenosti 124 000 000 km, vzájemná vzdálenost sond byla v té chvíli 17 000 000 km.

22, února 1978, VOYAGER 1

první vážná závada. Při kalibraci otočné plošiny a příkazu k otočení o 62 stupňů došlo po 27. stupních ke zpomalení pohybu o dalších 5 stupňů později se plošina zastavila úplně. Jedná se o vážný problém, protože nefunkčnost plošiny by výrazně narušila zvláště fotografování při průletech kolem planet. Později byla plošina opakovaným zapínáním a vypínáním v různých směrech pohybu “rozhýbána” a v dalším průběhu letu nedělala potíže.

5. dubna 1978, VOYAGER 2

Ztraceno spojení se sondou, v dané chvíli těžký problém. Protože jsou na sondě přijímače 2, jeden hlavní a jeden záložní, dalo se očekávat, že se situaci dříve nebo později podaří zvládnout. Sonda vysílala, ale nebylo možné jí poslat jakýkoliv povel. Podle dat ze sondy měl hlavní přijímač poruchu, k přepnutí na záložní mělo dojít podle počítačů až za týden. Záložní vysílač měl ovšem také nepříjemnou závadu, nepracovala automatické dolaďování. Vlivem Dopplerova efektu se mění kmitočet signálu přijímaný sondou a tím dochází ke ztrátě spojení.

13. dubna 1978, VOYAGER 2

Podařilo se znovu navázat oboustranné spojení se sondou a mise VOYAGER 2 může pokračovat.

20. srpna 1978,VOYAGER 2

První výročí startu. Sonda je 693 000 000 km daleko od Země, uletěla 778 000 000 km, k Jupiteru má ještě 234 000 000 km.

5. září 1977, VOYAGER 1

První výročí startu. Sonda je 723 000 000 km daleko, k Jupiteru má 179 000 000 km.

Začátek prosince 1977, VOYAGER 1, VOYAGER 2

Obě dvě sondy se vnořily do pásma planetek. Přesto, že tento prostor je oproti jiným částem vesmíru relativně “hustý”, k žádnému přiblížení nedošlo. Nejtěsnější “kontakt” na vzdálenost 14,7 milionu km.

Jupiter.

4. ledna 1979, VOYAGER 1

Zahájení detailního sledování Jupiteru. Vzdálenost k Jupiteru 60 000 000 km.

13. ledna 1979, VOYAGER 1

Nepřetržité snímkování po dobu 100 hodin. Co 96 sekund, to jeden snímek.

Konec února 1979, VOYAGER 1

Upřesnění a korekce dráhy. 205 sekund činnosti motorků upravilo dráhu tak, že VOYAGER 1 proletí 280 000 km od oblaků Jupitera a družici Ió mine o 20 500 km.

28. února 1979, 14:00, VOYAGER 1

průlet magnetosférou ve vzdálenosti 6 000 000 km od Jupitera. Poté zesílil sluneční vítr a asi v 18:00 magnetosféra ustoupila blíž k Jupiteru a VOYAGER 1 byl opět mimo vliv Jupitera. Další den ve vzdálenosti 5,1 mil. km třetí, už definitivní průlet magnetosférou.

4. března 1979, 19:13, VOYAGER 1

z fotografie, pořízené z důvodu upřesnění polohy sondy byl objeven Jupiterův prstenec. Později objeveny 2 družice, Metis (20 km) a Adrastea (40 km).

5. března 1979, 12:05,VOYAGER 1

Bod nejtěsnějšího přiblížení k Jupiteru, snímkování malé družice Amaltheia., potom už nastává fáze přímého sledování Jupitera. Při průletu detailní fotografický a radiový průzkum, v činnosti postupně všechny přístroje. V Jupiterově atmosféře byly asi v 18:00 zaznamenány blesky. Průzkum družice Ganymed.Vzdálenosti: 280 000 km od oblaků Jupitera, Kallistó 123 500 km. Europa 732 000 km.

6. března 1979, VOYAGER 1

průlet kolem Kallistó.

9. března 1979, VOYAGER 1

Při vyhodnocování snímků pořízených 4. až 6. 3. byla na družici Ió objevena sopka. V té době neočekávaný objev.

15. března 1979, VOYAGER 1

K tomuto dni VOYAGER 1 pořídil a odeslal asi 15 000 fotografií Jupiteru a jeho satelitů.

9. dubna 1979, VOYAGER 1

Provedena korekce dráhy pro průlet kolem Saturnu ve vzdálenosti 120 000 km.

25. června 1979, VOYAGER 2

Zahájeno snímkování družice Kallistó.

30. června 1979, VOYAGER 2

Zahájeno snímkování družice Ganymed.

3. července 1979, VOYAGER 2

Zahájeno snímkování Europy. Nejmenší vzdálenost 9.6., 17:52, 204 000 km, rozlišení foto až 4 km.

8. července 1979, VOYAGER 2

Vrcholí snímkování Kallistó v nejmenší vzdálenosti 212 500 km.

9. července 1979, 12:15, VOYAGER 2

Největší přiblížení k další Jupiterově družici – Ganymed na vzdálenost 59 530 km. Rozlišení na fotografiích dosahovalo až 1 km. K Jupiteru chybí necelý milion km a asi 15 hodin cesty.

13. října 1979, VOYAGER 1

Ztraceno spojení se sondou, která se po provedení kalibrace přístrojů orientovala na jinou hvězdu, než bylo původně plánováno. Obnoveno po třech dnech.

16. října 1979, VOYAGER 1

po korekci dráhy ztraceno spojení se sondou, . Sonda se opět chybně “chytila” na jinou hvězdu, než stanovil letový plán a naprogramování palubních počítačů. 17. října spojení obnoveno, sonda správně stabilizována.

13. prosince, VOYAGER 1

znovu ztraceno spojení se sondou. Při korekci letové dráhy došlo ke stejnému problému, jako v říjnu.

24. března 1980

Prezident Jimmy Carter předal řídícímu a výzkumnému týmu Goddardovu pamětní cenu Národního kosmického klubu. Tentýž den začal VOYAGER 1 ze vzdálenosti 300 000 000 km fotografovat Saturn – hlavně pro vyhodnocení a upřesnění dráhy.

Saturn.

22. srpna 1980, VOYAGER 1

začíná Saturnova etapa, pozorování a průzkum planety.

12. až 14. října 1980, VOYAGER 1

Každých 288 sekund 1 snímek SATURNU, po dobu 42 hodin.

24. října 1980, VOYAGER 1

Vzdálenost k Saturnu asi 25 000 000 km.

3. listopadu 1980, VOYAGER 1

Snímkování planety SATURN a prstenců s cílem objevit nové družice. Vzdálenost k planetě 14 000 000 km.

12. listopadu, VOYAGER 1

Pozorování Titanu., největší přiblížení v 7.05 hod., 4 520 km. Pozorování Tethys, asi 23:40, vzdálenost 416 000 km.

13. listopadu, 01:10, VOYAGER 1

největší přiblížení k Saturnově atmosféře na vzdálenost 124 000 km. Družice Mimas, 108 330 km, postupně další družice – Enceladus, 203 00km, další Dione, Rhea, Hyperion, Japetus.

18. listopadu 1979, VOYAGER 1

Ukončení mise u Saturnu, odeslány poslední fotografie……

….. VOYAGER 1 tak velmi úspěšně ukončil svou úlohu v naší sluneční soustavě. Na základě jeho dat byly dodatečně nalezeny 3 nové družice u Saturnu.

Od tohoto data se všechny časové údaje týkají sondy VOYAGER 2, pokud nebude uvedeno jinak.

24. prosince 1980

Představitelé NASA rozhodli, že dráha sondy VOYAGER 2 bude změněna tak, aby po průletu kolem Saturnu mohla být vyslána dále k Uranu. Začíná období, ve kterém se upravuje letový plán dle výsledků pozorování VOYAGER 1. K maximálnímu přiblížení k Saturnu má dojít 26. srpna 1981 a do té doby zbývá relativně málo času.

5. června 1981

K Saturnu 76 000 000 km, 82 dní. Tak jako u VOYAGER 1 i zde se pořizují záběry v rychlém sledu za sebou po dobu 3. dnů.

31. července 1981

Fáze intenzivního 12-ctidenního průzkumu.

18. srpna 1981

Korekce dráhy….

21. srpna 1981

Oficiálně začíná setkání se Saturnem.

23. srpna 1981, 02:57

Družice Japetus, vzdálenost 909 000 km.

24. srpna 1981

Družice Hyperion…

25. srpna 1981

Čas se zrychluje….04:05 (californský čas) družice Titan, dále sledování zákrytů hvězd prstenci, družice Dione 500 000 km, Mimas 310 000 km, fotografování dvou ze tří družic objevených VOYAGER 1.

26. srpna 1981, 04:52

Čas nejtěsnějšího průletu kolem Saturnu ve vzdálenosti 40 000 km od vrcholu jeho oblak. Nastává jeden z nejrizikovějších bodů v letu VOYAGER 2 a sice průlet rovinou prstenců. V okamžiku očekávaného spojení však obrazová data nejsou. V řídícím středisku se vyskytly ty nejpesimičtější názory, později se však prokázalo, že se “jen” zablokovala otočná plošina.

27. srpna 1981

Opakovanými pokusy se daří plošinou pohnout.

Uran.

24. prosince 1985

Čtrnáct minut práce motoru sondy koriguje dráhu (viz dále) tak, aby dráha u Neptunu nebyla o 4 000 000 km “mimo”.

24. ledna 1986, 18:00

Nejtěsnější přiblížení k Uranu. Několik týdnů před tímto datem bylo zjištěno, že vypočtená dráha neodpovídá skutečné. Při hledání této disproporce se hmotnost Uranu ukázala o několik desetinek procenta vyšší, než se do té doby předpokládalo. A právě proto se dráha vypočtená a skutečná poněkud rozcházely. 29 hodin a 21 hodin před touto chvílí provedeny 2 korekce dráhy. Jejich vyhodnocení naznačuje, že odchylka dráhy nepřesahuje v této vzdálenosti od Země 40 km a časová odchylka jsou necelé 3 sekundy. Probíhá průzkum Uranu, průzkum družic…. Sonda VOYAGER 2 dokázala všem, že nové objevy, poznatky a fakta v některých případech naprosto mění vědecký náhled na daný problém. Tato mise se jeví jako plně úspěšná a VOYAGER 2 se vydává na cestu k Neptunu.

9. května 1988

Neptun je ještě velmi daleko, ale první snímky pro kalibrační a navigační úkoly jsou nafotografovány.

5. června 1988

117 000 000 km k Neptunu, byly ohlášeny objevy 4. nových družic.

17. srpna 1988

poprvé zachyceno radiové záření planety, potvrzena existence magnetosféry

21. srpna 1988

korekce dráhy o půl metru za sekundu

24. srpna 1988, 11:48 (calif. čas)

průlet magnetosférou, signál ze sondy letí 4 hodiny (!).

25. srpna 1988, 03:55:35

Nejtěsnější přiblížení k Neptunu. 4 900 km nad oblaky. Další krizový bod – průlet rovinou prstenců, frekvence srážek s částicemi srovnatelnými s tabákovým kouřem je asi 100 za sekundu. Rádiový zákryt, snímkování v intervalu 4,5 minuty jeden snímek

26. srpna 1988

Družice Triton a její fotografický průzkum.

2. října 1989

Mise VOYAGER 1 a VOYAGER 2 jsou oficiálně přejmenovány na projekt, označený zkratkou VIM – VOYAGER INTERSTELLAR MISSION.

VOYAGER 2 opouští Neptunovu sféru a vydává se tak jako VOYAGER 1 ven ze sluneční soustavy. Z pozemského hlediska defacto sondy končí svoji činnost.

14. února 1990, VOYAGER 1

pořídil postupně ze vzdálenosti 6 miliard km snímky všech planet naší sluneční soustavy krom Merkura, který byl prakticky “ve Slunci”.

Před rokem, dnes, zítra, za týden, za rok, za několik let, za několik stovek let

Z hlediska konfrontace pozemského času a vzdálenosti, která je před oběma sondami se čas v podstatě zastavuje. Je naprosto jedno, zda budeme o sondách hovořit v kterémkoli z podtržených období. Z hlediska Země se pouze změní vzdálenost, a to v řádu desítek km za sekundu. Z hlediska nejbližší hvězdy se sondy prakticky nepohnou. Vždyť teprve asi v roce 20 000 budou mít za sebou pouhou čtvrtinu cesty k nejbližší hvězdě. A jak dlouho bude sonda komunikovat se Zemí? Dle všeho není problém spojení pomocí radiových signálů. Není problém se zásobou paliva pro stabilizaci, alespoň zatím (myšleno několik desítek let). Není problém se zdrojem el. energie, sondy jsou v podstatě vypnuty. Ale jeden problém a to ten největší zde je. Sondy nebudou dříve nebo později schopny “najít” naše Slunce – jinými slovy, zorientují se na “nějakou” hvězdu a tím pádem úzce směrová, parabolická anténa nebude schopna zachytit signál ze Země.