Mała kropka

Tomasz Rożek

|

GN 37/2022

publikacja 15.09.2022 00:00

Żaden przedmiot wykonany ręką człowieka nie doleciał dalej. Bliźniacze sondy Voyager są już za granicami Układu Słonecznego. I choć dawno powinny być tylko bezużytecznym złomem – działają. Jedną z nich właśnie udało się naprawić. Z odległości 25 mld kilometrów.

Rok 1977. Przygotowania sondy Voyager do startu w przestrzeń kosmiczną. Rok 1977. Przygotowania sondy Voyager do startu w przestrzeń kosmiczną.
nasa

Ich techniczną śmierć zapowiadano już wiele razy. I wiele razy myślano, że rzeczywiście nie żyją. A potem nagle udawało się usłyszeć cichutki (jakby dobiegający z zaświatów) sygnał, który wysłały. Za każdym razem zadziwia to naukowców i inżynierów. Te sondy zostały wyprawione z Ziemi 45 lat temu. I od 30 lat nie powinny już działać. Ich podstawowa misja była przewidziana na okres 15 lat i miała obejmować zewnętrzne (i zarazem największe) planety Układu Słonecznego, czyli Jowisza, Saturna, Urana i Neptuna. Z tego zadania sondy wywiązały się wręcz rewelacyjnie. Choć w tamtych miejscach przed Voyagerami były sondy Pioneer, to zdjęcia wykonane przez Voyagery są w podręcznikach i encyklopediach. To one dały szerokiej grupie odbiorców wyobrażenia na temat nie tylko tych planet, ale także ich księżyców.

Usterka

Tak długa i daleka misja jest dla elektroniki pokładowej ogromnym wyzwaniem, związanym np. z promieniowaniem kosmicznym, zmianami temperatury czy wpływem zmiennego pola magnetycznego. Wyzwaniem jest także zasilanie urządzeń w miejscu, w którym Słońce nie różni się wielkością od pozostałych gwiazd na nocnym niebie, czyli jest małą kropeczką. Trudno uwierzyć w to, że od kilkudziesięciu lat Voyagery pracują na baterii, która po raz ostatni była ładowana na Ziemi 45 lat temu. Sondy czerpią energię z rozpadu izotopów plutonu, ale nie chodzi tutaj o reakcję, która ma miejsce w reaktorach jądrowych. Działanie baterii izotopowych polega na zamianie energii cieplnej, która powstaje w wyniku powolnych i samorzutnych rozpadów izotopów promieniotwórczych w energię elektryczną. Choć baterie tego typu mogą pracować przez całe dekady, ilość produkowanej w ten sposób energii jest niewielka. To ma swoje ogromne konsekwencje, np. fakt, że moc urządzeń nadawczych zainstalowanych na pokładach sond jest bardzo mała (porównywalna z mocą niewielkiej żarówki). Trzeba nieźle się nagimnastykować, by usłyszeć tak słaby sygnał radiowy z odległości 25 miliardów kilometrów. W praktyce – by go złapać, trzeba w stronę sond skierować kilka ogromnych, kilkudziesięciokilometrowych anten na Ziemi. Zadania nie ułatwia to, że nadany tak daleko sygnał potrzebuje ponad 20 godzin, żeby do nas dotrzeć. Jednak mimo tych wszystkich trudności ostatnio udało się naukowcom zdalnie naprawić jednego z Voyagerów. Z nieznanych przyczyn dane „wyprodukowane” przez Voyagera 1 zaczęły być przesyłane do komputera, który od wielu już lat nie działał. Naukowcy musieli przeprogramować sondę, mimo że ta znajdowała się nie w sąsiednim pomieszczeniu, tylko poza granicami Układu Słonecznego. Gdy to zrobili, dane telemetryczne, wskazujące aktualne położenie sondy, zaczęły trafiać w odpowiednie miejsce. Zanim tego dokonano, nikt nawet nie mógłby przypuszczać, że da się skorygować program komputerowy, dokonać zdalnej naprawy na tak kosmiczną odległość.

Zdjęcie

Sondy Voyager nie dostarczają dzisiaj pełnych informacji o miejscu, w którym się znajdują. Wiele zainstalowanych na ich pokładach urządzeń zdalnie wyłączono. Głównie z powodu oszczędności energii. Po co utrzymywać przy życiu np. kamery, skoro tam, gdzie sondy się znajdują, jest nieskończenie ciemno? Po raz bodaj ostatni kamera na pokładzie Voyager 1 została użyta w 1990 roku. Zrobiła wtedy zdjęcie, które stało się ikoniczne. Niektórzy mówią, że była to fotografia „we wstecznym lusterku”, choć tak naprawdę na pokładzie sondy nie ma żadnych lusterek. W rzeczywistości kamera zrobiła zdjęcie obszaru, który Voyager zostawiał za sobą.

Podobno astrofizyk Carl Segan, znany w USA także jako doskonały popularyzator nauki, dowiedział się, że menedżerowie misji Voyagera zamierzają wyłączyć znajdującą się na pokładzie sondy kamerę. Namówił ich więc, by – zanim to zrobią – odwrócili kamerę i wykonali serię zdjęć obszaru, który obiekt opuszcza. Na jednym z tych ujęć była maleńka, ledwo widoczna błękitna kropka. To Ziemia.

To zdjęcie „błękitnej kropki” wielu ludziom naocznie uzmysłowiło kruchość naszej kosmicznej egzystencji. To jasne, że ludzie i przed Voyagerami wiedzieli, iż Ziemia jest niewielkim obiektem, a kosmos ogromną przestrzenią. Ale wiedzieć to jedno, a zobaczyć – drugie. Zdjęcie nadesłane przez Voyagera 1 stało się ikoniczne także dzięki rewelacyjnej książce wspomnianego już Carla Segana – znalazło się na jej okładce.

Nawet gdyby dzisiaj na pokładzie któregokolwiek z Voyagerów kamera została uruchomiona, nawet gdyby została skierowana w kierunku Ziemi, nic by nie zobaczyła. Te sondy są już za daleko. Wtedy, gdy zrobiono zdjęcie „kropki”, Voyager 1 znajdował się 6 miliardów kilometrów od Ziemi. Dzisiaj znajduje się 25 miliardów kilometrów od naszej planety. Dla porównania – odległość, jaka dzieli nas od Słońca, wynosi 150 milionów kilometrów.

Dzisiaj kamery nie mogłyby zostać włączone. Sondy mają za mało energii. Wystarczy jej może jeszcze na kilka, góra kilkanaście lat. Istnieje obawa, że za 2–3 lata sygnał z wciąż szybko oddalających się sond może być już za słaby, żeby dało się go usłyszeć na Ziemi. A wtedy – mimo że sondy wciąż będą nadawały – nie będziemy mogli ich śledzić. W zasadzie nie będziemy mieli żadnej możliwości, by sprawdzić, czy w ogóle funkcjonują.

Wiadomość

Choć dla nas sondy przestaną istnieć, niosą na swoim pokładzie ważne informacje dla innych. Do ich obudowy zainstalowano tzw. Golden Record, czyli złote płyty, na których wygrawerowano podstawowe informacje o położeniu Ziemi oraz o wyglądzie ludzi. Na samej płycie – jak na standardowej płycie gramofonowej – nagrano też charakterystyczne na Ziemi dźwięki, m.in. te wydawane przez zwierzęta, płynącą wodę czy wiejący wiatr. Dodatkowo zamieszczono tam pozdrowienia nagrane w kilkudziesięciu językach, w tym w językach starożytnych, dzisiaj już na Ziemi nieużywanych. Po co to zrobiono? W latach 70. XX wieku poszukiwanie w kosmosie życia (w tym życia inteligentnego) przestało być domeną twórców fantastycznych książek czy filmów. Zaczęli się nim zajmować naukowcy, chociażby tacy jak wspomniany już wcześniej Carl Segan albo nieraz opisywany w „Gościu” prof. Frank Drake. Ten drugi był twórcą programu SETI, którego celem była komunikacja z obcymi cywilizacjami. Gdy budowano sondy, których obszarem działania była daleka przestrzeń kosmiczna (jak sondy programu Pionieer albo Voyager), uznano, że mogą one być wysłannikami wiadomości dla innych cywilizacji.

Gdy te sondy powstawały, teleskopy kosmiczne były za słabe, by wykryć jakiekolwiek planety pozasłoneczne. Pierwsza taka została odkryta dopiero kilkanaście lat po wysłaniu Voyagerów. Dzisiaj znamy tysiące planet pozasłonecznych. Potrafimy je znajdować niemal hurtowo. Wciąż nie potrafimy przyglądać się im bezpośrednio, ale pośrednie badania dają nam całkiem dobry wgląd w to, jakimi są globami. Na wielu z nich mogłoby istnieć życie typu ziemskiego. Choć oczywiście to nie dowód, że istnieje. Być może gdzieś tam jest życie inteligentne, zdolne do stworzenia cywilizacji. Być może kiedyś sondy Pioneer czy Voyager zostaną przez którąś z tych cywilizacji przechwycone, a wiadomości od Ziemian odczytane. Co wtedy się stanie? Trudno powiedzieć. A może to wcale nie jest dobry pomysł, by informować wszystkich dookoła, gdzie się znajdujemy i jacy jesteśmy? Być może. •

Dostępna jest część treści. Chcesz więcej? Zaloguj się i rozpocznij subskrypcję.
Kup wydanie papierowe lub najnowsze e-wydanie.