Astronom, kosmoloq, astrofizik, astrobioloq Carl Sagan, elmə olan töhfələrindən daha çox elmin populyarlaşmasında gördüyü işləri ilə tanınır. Günəş sisteminin sərhədlərindən kənara çıxmağı bacaran məşhur Voyager 1&2 zondlarının üzərinə quraşdırılmış Qızıl Səsyazma (Golden Record) da məhz Saganın fikri idi. Bu yazıda NASA-nın Reaktiv Ötürmə Laboratoriyasının (Jet Propulsion Laboratory) arxivlərinə Voyager haqqında öyrənmək üçün nəzər salacağıq.
Başlanğıc
Voyager cütlüyü 1977-ci ildə Flo Rida ştatının Cape Canaveral şəhərində iki həftəlik ara ilə (Voyager 2 – 20 Avqust, Voyager 1 – 5 Sentyabr) fəzaya buraxılıb. Voyager layihəsinin ilk məqsədi Yupiter və Saturnu və onların peyklərini araşdırmaq idi. Bu səbəbdən, ilkin dizayn zamanı 5 il işləyəcək zond düşünülürdü. Lakin, 1970-1980-ci illərdə Günəş sisteminin planetləri 175 ildən bir təkrarlanan unikal vəziyyətdə olması və inkişaf edən texnologiya kosmik zonda heç bir əlavə yanacaq istifadə etmədən dörd planeti müşahidə etmək şansı verirdi. Nəticədə, missiyaya iki əlavə planet (Uran və Neptun) də əlavə olundu və missiyanın müddəti uzadıldı (1977-dən indiyədək, və çox güman növbəti 30 il). Son olaraq Neptuna baş çəkdikdən sonra, Voyager Günəş sisteminin hüdudlarından kənara, ulduzlararası fəzaya (Interstellar medium) doğru hərəkət etdi. Missiya toplam 865 milyon dollara başa gəlməsinə baxmayaraq, Neptundan sonrakı ulduzlararası fəza missiyası üçün əlavə 30 milyon vəsait də lazım oldu.
Trayektoriya
Voyagerlər fəzaya buraxılmamışdan əvvəl 10,000-ə yaxın mümkün trayektoriyalar analiz edilmiş və bunların arasından ən yaxşı iki trayektoriya seçilmişdir. Seçilmiş trayektoriyalar üzrə zondlar Yupiter və onun nəhəng peyki İo, Saturn və onun peyki Titana ən yaxın məsafədən keçmişdir. Voyager 2 trayektoriyası eyni zamanda Uran və Neptunun da yaxınlığından keçməsinə imkan verirdi.
Voyager(lər) Yupiter və Saturnun yaxınlığından keçərkən, cazibə qüvvəsi sapandı (ing. gravity assist) texnikasından istifadə edərək yanacağa və zamana qənaət edirdi. Belə ki, Yupiterin və Saturnun qravitasiya qüvvəsindən istifadə edən zond yolunu dəyişib, eyni zamanda, sürət qazanaraq yoluna davam edir. Bu texnika əvvəllər NASA tərəfindən Mariner Venera/Merkuri (1973-74) missiyasında istifadə olunmuşdu. `Gravity assist` sayəsində Voyager 2-nin Neptuna səyahəti 30 ildən 12 ilə azaldı.
Trayektoriyanın əsas xronologiyası belədir:
1977-ci il – Voyager 2 (Avqust 20) və Voyager 1 (Sentyabr 5) fəzaya buraxıldı
1979-ci il, 5 Mart – Voyager 1 Yupiterə ən yaxın məsafədən keçir
1979-ci il, 9 İyul – Voyager 2 Yupiterə ən yaxın məsafədən keçir
1980-ci il, 12 Noyabr – Voyager 1 Saturnun yanından keçir
1981-ci il, 25 Avqust – Voyager 2 Saturnun yanından keçir
1986-ci il, 24 Yanvar – Voyager 2 ilk dəfə Uranla qarşılaşır
1989-ci il, 25 Avqust – Voyager 2 Neptunu müşahidə edən ilk kosmik zonddur
1990, 1 Yanvar – Voyager ulduzlararası missiyası başlayır
1990, 14 Fevral – Ən son Voyager şəkilləri, Günəş sisteminin tam portreti
2004, 15 Dekabr – Voyager 1 şok dalğasınınFOOTNOTE: Footnote sərhəddini keçir
2007, 5 Sentyabr – Voyager 2 şok dalğasının sərhəddini keçir
2013-cü il NASA elanına əsasən 2012-ci ilin Avqust ayında Voyager 1 heliopauza adlanan sərhədi keçdi. Bu sərhəd Günəş sistemi ilə ulduzlararası fəzanı ayrıldığı yerdir. Heliopauzadan sonra Günəş küləyinin plazması digər ulduzların plazması və başqa mənbəli plazmalarla əvəz olunur.
Hal-hazırda Voyager 2 Günəşdən 110, Voyager 1 isə 134 Astronomik vahidFOOTNOTE: Footnote uzaqlıqdadır (indiyə kimi ən uzağa göndərilmiş zond). Müqayisə üçün, Pluton (hansı ki, planet sayılmır) Günəşdən ən uzaq halındaFOOTNOTE: Footnote 49,3 Astronomik vahid uzaqlıqdadır.
Zondun Quruluşu
Voyager 1 və Voyager 2 iki əkiz zondlardır. Hər biri 10 fərqli təcrübə apara biləcək cihazlarla təchiz edilib. Cihazların siyahısı belədir:
- Görüntüləmə Elmi Altsistemi (GEA): GEA sistemində iki kamera var – geniş bucaqlı, çözünürlüyü az olan və dar bucaqlı, çözünürlüyü yüksək olan.
- İnfraqırmızı Radiometr İnterferometr və Spektrometr (İRİS): İnfraqırmızı spektr üç məqsəd üçün istifadə oluna bilər: birincisi, infraqırmızı şüalardan istifadə edərək obyetin temperaturunun ölçülməsi; ikincisi, obyekt üzərində olan element və birləşmələr haqqında məlumat əldə edilməsi; üçüncüsü, ayrı radiometerdən istifadə edərək obyektin səthindən ultra-bənövşəyi, infra-qırmızı və görünən şüa tezliklərində əks olunan Günəş şüalarının miqdarının təyin edilməsi.
- Ultra bənövşəyi spektrometr (UBS): Ultrabənövşəyi spektr xüsusi atom və iyonların mövcudluğu və müəyyən fiziki proseslərin gedib-getmədiyi barədə məlumat verə bilir. Günəş şüaları hər hansı bir atmosferdən keçərkən, atmosfer hissəcikləri ultrabənövşəyi sahədə xüsusi tezliklərdə şüaları udur. UVS hansı şüaların udulduğunu ölçüb, bunun əsasında atmosfer hissəciklərinin hansı element və birləşmələr olduğunu təyin edə bilər.
- Radio Elmi Altsistemi (REA): Radio dalğalar göndərərək, dalğalara baş verən dəyişikliklər əsasında ətraf mühit barədə məlumat alır. Saturn və Uranın halqa sistemləri haqqında məlumat almaq üçün istifadə edilib.
- Fotopolarimetr Altsistemi (FPA): Voyager üzərindəki fotopolarimetrin üç əsas məqsədi var: atmosfer xüsusiyyətləri, atmosferi olmayan peyklərin səthi və planetlərin halqa sistemləri barədə məlumat əldə etmək.
- Plazma Dalğa Qəbulediciləri (PDQ) və Plasma Elmi (PLE): Planetlər ətrafındakı plazma mühitininFOOTNOTE: Footnote təbiəti haqqında (məsələn, elektron sıxlığı və ya temperatur barəsində) məlumatlar əldə edir.
- Kosmik Şüa Altsistemi (KŞA): Plazma daxilindəki yüksək enerjili hissəcikləri ölçür. Bu məlumatlar kosmik şüanınFOOTNOTE: Footnote mənbəyi, yaranma prosesi haqqında dəyərli informasiya verir.
- Aşağı Enerjili Yüklü Parçacıq Detektoru (AEYP): AEYP PLE-dən daha energetik, müəyyən hissəsiKŞA-la eyni regiona düşən kosmik şüalar barəsində tədqiqat aparır. Üç hissəcik detektoru arasında ən geniş enerji regionuna malikdir. AEYPvasitəsi ilə hissəciklərinn istiqamətini, sürətini və miqdarını ölçmək mümkündür.
- Maqnetometr (MAQ): İki aşağı sahəli (low field) və iki yuxarı sahəli (high field) maqnit detektorundan istifadə edərək, planetlər ətrafında maqnit sahəsinin gücü və istiqaməti haqqında məlumat almağa kömək edir. Hal-hazırda ulduzlararası fəza haqqında öyrənmək üçün ən önəmli cihazlardan sayılır.
Əlavə olaraq zondun radiosundan da məlumat toplamaq üçün istifadə olunur.
Hal-hazırda yuxarıda sadalanan cihazların beşi elmi araşdırmalar üçün işlək vəziyyətdə qalmaqdadır: MAQ, AEYP, PDQ, PLE, KŞA. Əlavə olaraq, UBS də məlumat toplamağa davam edir, lakin onunla əlaqədər hər hansı bir elmi araşdırma yoxdur. Yanacaq məsələsinə gəldikdə isə, bir çox zonddan fərqli olaraq, çox uzaq məsafədə olduğuna görə Voyager Günəş panellərindən istifadə edə bilməz. Ona görə də əvəzinə Radioizotop Termoelektrik Generatorlardan (RTG) istifadə olunur. Bu cihaz təbii Plutonium-238 izotoplarının radioaktiv parçalanmasından yaranan enerjini cihazların istifadə edə biləcəyi elektrik enerjisinə çevirir.
Voyagerlərin kəşfləri
İo`nun vulkanları
Voyagerlə Yupiterin peyki olan İo`nun müşahidəsi zamanı aktiv vulkanların tapılması çox güman ən böyük sürpriz oldu. İlk dəfə olaraq Günəş sisteminin başqa cismlərində aktiv vulkan müşahidə olunurdu. Güman olunur ki, bu vulkanların enerji mənbəyi Yupiterin qravitasiya qüvvəsi altında peykin davamlı olaraq sıxılıb-genişlənməsindən yaranan istilikdir.
Saturnda iqlim
Voyager Saturn haqqında bir çox məlumatlar əldə etdi. Belə ki, planetin üst atmosferinin təxminən 7% helium, yerdə qalan hissəsinin isə hidrogen olduğu məlum oldu. Bundan əlavə Saturnun ekvatorunda küləklərin sürəti 500 m/s-a çatır. Müqayisə üçün 3 May 1999-cu ildə Oklahoma şəhərində 250 evin dağılmasına səbəb olan tornadonun sürəti 140 m/s idi. Voyager 2 Saturnun üst atmosferində temperaturu ölçməyi bacardı – səthində 82 Kelvin (-191 0C), daha dərinlərdə 142 Kelvindir (-130 0C). Hər iki Voyager Saturnun öz oxu ətrafında dönmə periodunu
hesablayıb – 10 saat 39 dəqiqə 24 saniyə. Saturnun Yupiterdən fərqli olarq paralellərinin rəngi arasındakı daha az fərqlənməsinin səbəbi atmosferin paralellər arasında daha yaxşı qarışmasıdır.
Uranın qəribə maqnetosferi
Voyager 2-nin Yerə göndərdiyi minlərlə şəkil və informasiyalardan Uranın bilinməyən on yeni peyki, iki halqası kəşf olundu. Lakin, kəşflər içində ən qəribəsi Uranın maqnit sahəsidir. Çox güclü olan bu maqnit sahəsi Uranın fırlanma oxuna 600 təşkil etməsidir. Yer kürəsində isə bu ədəd cəmisi 120-dir. Maraqlı tapıntılardan biri də Uranın az günəş şüası çatan ekvatorunda temperatur təxminən qütblərlə eynidir.
Tritonun qeyzerləri
Voyager ən son planet – Neptunla qarşılaşarkən bir neçə maraqlı faktlar ortaya çıxdı. Neptunun üzərində Yupiterdəkinə bənzəyən bir neçə qara ləkələr müşahidə olundu. Bu ləkələrdən Yupiterin Böyük Qırmızı Ləkəyə bənzəyən Böyük Qara Ləkə Yer Kürəsi böyüklükdədir. Neptunun peyklərindən Tritonun üzərində isə qeyzerlər müşahidə edildi. Bu qeyzerlər yerdəkindən fərqli olaraq azot püskürürlər.
Solğun Mavi Nöqtə
Sevgililər günü – 14 Fevral, 1990-cı ildə Voyager 1 son dəfə kamerasını Günəş sisteminə tərəf döndərdi. Və kamera ilə son şəklini – Neptun, Uran, Saturn, Yupiter, Venera və Yer kürəsinin “ailə portret”ini çəkdi. Bu şəkildə Yer kürəsi solğun mavi nöqtə kimi görünür. Bundan sonra enerjiyə qənaət üçün kamera həmişəlik söndürüldü.
“O nöqtəyə bir də bax. O, buradır. O, evimizdir. O, bizik. Tanıdığınız, sevdiyiniz, haqqında eşitdiyiniz, indiyədək yaşamış bütün insanlar həyatlarını onun üzərində keçiriblər. Növümüzün tarixindəki sevinc və əzablarımızın toplamı, minlərlə özünə güvənən dinlər, ideologiyalar, iqtisadi nəzəriyyələr, hər bir ovçu və toplayıcı, hər bir qəhrəman və qorxaq, sivilizasiyanın hər bir qurucusu və dağıdıcısı, hər bir kral və kəndli, bütün cavan sevgililər, hər bir ana və ata, ümidli uşaq, ixtiraçı və tədqiqatçı, hər bir mənəviyyat müəllimi, hər bir rüşvətxor siyasətçi, hər bir `ulduz`, hər bir`ulu öndər`, hər bir müqəddəs və hər bir günahkar orada yaşamışdır— günəş şuasından asılıb qalmış bir toz zərrəciyində.”
Carl Sagan
Qızıl Səsyazma
Hər iki Voyager zondunun üzərində 12 düymlük, qızıl örtüklü, içində yer üzərindəki həyat və mədəniyyəti təsvir edən şəkil və musiqilərin olduğu vinil quraşdırılıb. Başçılığını Carl Saganın etdiyi komandanın seçdiyi bu şəkillər, 55 dildə salamlaşma yolları və musiqi toplusu sadəcə intellektual canlılar tərəfindən oxuna bilər və Yer kürəsi və Günəş sistemi haqqında məlumatlar daşıyır. Məlumat üçün, Qızıl Səsyazmada Azərbaycanın Balaban Muğam musiqisi də var.
Voyagerin gələcəyi
Voyager missiyası artıq uzun zamandır gözləniləndən qat-qat artıq bilgi və informasiya ilə dünyanı təmin edib. Əgər missiya sadəcə Yupiter və Saturn ilə qarşılaşmaqdan ibarət olsa idi belə, astrofizika kitablarını yenidən yazmağa yetərdi. Lakin Reaktiv Ötürmə Laboratoriyasının fikrincə, böyük bir qəza olmazsa növbəti 20, hətta 30 il ərzində Voyagerlər yerə ulduzlararası boşluq haqqında məlumat göndərməyə davam edəcək. Bəs daha sonra? Əgər intellektual canlıların onu tapma ehtimalı varsa, ən yaxın planet sisteminə qədər ən azı 30-40 minillik yol var. Kim bilir, bəlkə də minilliklər sonra Voyageri səssiz boşluqda 20-ci əsrin ən yaxşı musiqiləri ilə birlikdə elə insanlar özləri tapacaq və onu Günəş sisteminin məşhur muzey mərkəzlərindən olan `Yupiter İnterdisiplinar Muzeyində saxlayacaqlar…
Mənbələr
Jet Propulsion Laboratory (2016). Fact Sheet: Voyager The Interstellar Mission. Alınıb: http://voyager.jpl.nasa.gov/news/factsheet.html
SETİ İnstitute, Carl Sagan Center for the Study of Life in the Universe, Ring-Moon Systems Node (2016). Voyager Data. Alınıb: http://pds-rings.seti.org/voyager/data.html
Elizabeth Landau (2015), ‘Pale Blue Dot` Images Turn 25. Jet Propulsion Laboratory. Alınıb: http://voyager.jpl.nasa.gov/news/pale_blue_25.html
Jack Williams (2005, May 17) Doppler radarmeasures 318 mph wind in tornado, USA TODAY. Alınıb: http://usatoday30.usatoday.com/weather/tornado/wtwur318.htm
Müəllif haqqında: Balaqardaş Bəşirov, Qafqaz Universiteti Kimya mühəndisliyində təhsil alır, bitirməyi düşünmür. Keçmişdə Qazma quyularında Paylanılan Temperatur Sensorları haqqında araşdırmada iştirak etsə də, hal-hazırda heç nə ilə məşğul deyil.
