1977 augusztus 20-án egy Titan IIIE–Centaur rakéta emelkedett fel a floridai Cape Canaveral 41-es indítóállásáról. A rakéta tetején egy mindössze 722 kilogrammos űrszonda utazott, amelynek eredeti feladata a Jupiter és a Szaturnusz vizsgálata volt. Negyvenkilenc évvel később a Voyager–2 még mindig működik, kapcsolatban áll a Földdel, és a csillagközi térből küldi a tudományos adatokat. Cikk az aranylemezről, és erről a nagyszerű szerkezetről.
A Voyager–2 pályájának megtervezésekor a mérnökök egy rendkívül kedvező bolygóegyüttállást használtak ki. A Jupiter, a Szaturnusz, az Uránusz és a Neptunusz olyan helyzetben volt egymáshoz képest, hogy az űrszonda az egyes bolygók gravitációját felhasználva tovább gyorsulhatott és módosíthatta pályáját. A gravitációs hintamanőverekkel olyan utazás vált lehetővé, amelyhez egy hagyományos, közvetlen pályán jóval több időre és hajtóanyagra lett volna szükség.
A Voyager–2 1979. július 9-én repült el a Jupiter mellett, majd 1981. augusztus 25-én érte el a Szaturnuszt. Ekkor azonban küldetése nem ért véget: a megfelelő pályamódosítások után továbbindult az Uránusz felé, amely mellett 1986. január 24-én haladt el, majd 1989. augusztus 25-én a Neptunuszt is elérte. Ezzel olyan teljesítményt hajtott végre, amelyet azóta egyetlen más űreszköz sem ismételt meg: a Voyager–2 az egyetlen ember alkotta űrszonda, amely közelről megvizsgálta mind a négy külső óriásbolygót. Egyben máig ez az egyetlen űreszköz, amely az Uránuszt és a Neptunuszt közvetlen közelről tanulmányozta.
Az Uránusznál tíz addig ismeretlen holdat és két új gyűrűt fedezett fel, a Neptunusznál pedig öt új holdat és négy gyűrűt azonosított, valamint részletesen megfigyelte a bolygó légkörének hatalmas viharrendszerét, a Nagy Sötét Foltot. A Neptunusz mellett elhaladva a Voyager–2 a Tritont is megközelítette, és olyan felszíni jelenségeket figyelt meg rajta, amelyek aktív geológiai folyamatokra utaltak.
A Neptunusz 1989-es meglátogatásával lezárult a Voyager–2 bolygókutató küldetésének látványos része. Kameráit még abban az évben kikapcsolták, mert többé nem várt rá olyan égitest, amelyet érdemes lett volna lefényképezni, az űrszonda azonban tovább haladt kifelé, miközben műszerei a Nap környezetét, a töltött részecskéket, a mágneses tereket és a plazmát vizsgálták.
2018 novemberében a Voyager–2 átlépte a heliopauzát, vagyis azt a határt, ahol a Nap által létrehozott helioszféra átadja helyét a csillagközi térnek. Ezzel a Voyager–1 után a második ember alkotta eszközzé vált, amely működőképesen eljutott ebbe a tartományba. Ma már nem bolygókat kutat: közvetlenül méri azt a rendkívül ritka anyagot, részecskesugárzást és mágneses környezetet, amelyben a Naprendszer mozog a Tejútrendszerben.
A legnagyobb problémát ma már nem a távolság, hanem az energia jelenti. A Voyager–2 nem napelemekkel működik, hiszen ilyen messze a Naptól azok gyakorlatilag használhatatlanok lennének. Három radioizotópos termoelektromos generátora, vagyis RTG-je a plutónium–238 radioaktív bomlásakor keletkező hőt alakítja elektromos energiává. A plutónium bomlása azonban folyamatosan csökkenti a rendelkezésre álló teljesítményt:
a Voyager űrszondák évente körülbelül 4 watt elektromos teljesítményt veszítenek.
Ezért a mérnökök évtizedek óta fokozatosan kapcsolják ki azokat a berendezéseket, amelyekre már nincs feltétlenül szükség. A Voyager–2 eredetileg tíz tudományos műszerrel indult, 2026-ban azonban már csak három tudományos műszere működik. Ezek között található a kozmikus sugárzást vizsgáló rendszer, a magnetométer és a plazmahullámokat érzékelő műszer.
2026 augusztusában a NASA újabb figyelemre méltó mérnöki beavatkozásról számolt be. A JPL szakemberei a „Big Bang” becenevű művelettel egyszerre kapcsoltak ki bizonyos energiafogyasztó berendezéseket, és kisebb fogyasztású megoldásokkal helyettesítették őket, miközben arra is ügyelniük kellett, hogy az űrszonda kritikus részei ne hűljenek túlságosan le. A megtakarított energia várhatóan legalább egy további évvel meghosszabbítja a Voyager–2 három megmaradt tudományos műszerének egyidejű működését. Enélkül még 2026 vége előtt újabb műszert kellett volna kikapcsolni.
Ez egyben pontosítja azt a gyakran idézett állítást is, hogy a Voyager–2 „2027-ig képes kommunikálni”. A jelenlegi NASA-adatok alapján nincs ilyen éles határ. A tudományos műszerek működési idejét elsősorban az egyre szűkösebb energiakeret korlátozza, miközben maga a rádiókapcsolat ennél tovább fennmaradhat. A NASA szerint a Voyager űrszondák akár 2036 környékéig is a Deep Space Network kommunikációs hatótávolságában maradhatnak, feltéve, hogy elegendő elektromos teljesítményük marad a rádiójel továbbításához.
És ezek a rádiójelek elképesztően gyengék. A Voyager–2 nagy nyereségű antennája mindössze néhány tíz wattos adóval kommunikál, miközben a jel több tízmilliárd kilométeres utat tesz meg. Mire eléri a Földet, teljesítménye felfoghatatlanul kicsivé válik. A NASA Deep Space Network óriási rádióantennái mégis képesek felismerni és dekódolni ezt a szinte zajba vesző jelet.
A kommunikáció ráadásul rendkívül lassú. A rádióhullámok fénysebességgel terjednek, ennél gyorsabban azonban információ sem juthat el hozzánk. Egy parancs elküldése után ezért sok órát kell várni, amíg az eléri az űrszondát, majd újabb ugyanennyi időt, amíg a válasz visszaérkezik. Egy egyszerű parancs eredményének ellenőrzése így nagyjából egy teljes napot is igénybe vehet. A Voyager irányításánál nincs lehetőség valós idejű beavatkozásra: a mérnökök elküldik az utasítást, majd várnak.
Mindezt egy olyan számítógépes rendszer végzi, amelyet az 1970-es évek technológiájával építettek. A Voyager fedélzeti elektronikája összehasonlíthatatlanul kisebb számítási teljesítményű egy mai okostelefonnál, mégis csaknem fél évszázada működik a világűrben, ahol nincs lehetőség alkatrészt cserélni, processzort frissíteni vagy egy meghibásodott kábelt egyszerűen újracsatlakoztatni.
A Voyager–2 történetéhez egy másik különleges tárgy is hozzátartozik: az aranylemez, a Voyager Golden Record. Mindkét Voyager egy aranyozott rézlemezt vitt magával, amelyen földi hangok, zenék, üdvözletek és az emberiségről, valamint bolygónkról szóló információk találhatók. A lemez egyfajta kozmikus időkapszula, amely akkor is az űrszondán marad, amikor annak utolsó elektronikus rendszere is végleg elhallgat.
A mellékelt történelmi fényképen John Casani, a Voyager program akkori projektmenedzsere látható 1977-ben. Kezében egy kis amerikai zászlót tart, amelyet később összehajtva a Voyager–2 hőszigetelő takarójába varrtak. Mögötte maga az építés alatt álló Voyager–2 látható, előtte pedig az aranylemez és annak védőburkolata.
A Voyager–2 1977-ben egy olyan korszak technológiájával indult el, amikor a személyi számítógépek forradalma még éppen csak elkezdődött. Azóta generációk nőttek fel, megszületett a világháló, mobiltelefonok és okostelefonok milliárdjai jelentek meg, űrszondák szálltak le üstökösön és kisbolygókon, robotok járták be a Mars felszínét, a Voyager–2 pedig közben folyamatosan haladt tovább.
Negyvenkilenc évvel az indulása után még mindig válaszol a Föld hívására. Jó utat tovább az ismeretlenbe!
📸 John Casani és a Voyager–2, 1977. Kép: NASA
