Le sonde Voyager I e II – parte 1

In questo articolo vi parlerò delle sonde Voyager I e II, lanciate dal JPL-NASA alla fine degli anni ’70 e che hanno rappresentato per anni il fiore all’occhiello dell’Amministrazione Spaziale statunitense, e per mezzo del nostro simulatore 3D ne descriveremo le peripezie.

Struttura delle sonde Voyager

Si tratta di due sonde gemelle lanciate a pochissima distanza di tempo l’una dall’altra da Cape Canaveral. In realtà è stata lanciata per prima la numero II (il 20 agosto del ’77, ben 32 anni fa!) e pochi giorni dopo (il 3 settembre) la numero I.

In quegli anni era ancora in corso la missione della sonda Pioneer 11 che era in viaggio verso Saturno, sfruttando al meglio la pratica del Gravity Assist (d’ora in poi indicato con GA), che come noto consente di cambiare velocità e direzione del moto di una sonda sfruttando l’attrazione gravitazionale di un pianeta, in occasione dell’incontro ravvicinato tra i due oggetti.

Come già era stato pensato per le Pioneer, e cioè in previsione del fatto che al termine della missione le due sonde si sarebbero allontanate per sempre dal Sistema Solare, anche le Voyager sono dotate ognuna di un oggetto destinato a farne comprendere l’origine ad eventuali intelligenze aliene, che potrebbero in un remotissimo futuro entrare in contatto con le sonde stesse.

dischi d’oro

Mentre le Pioneer portano una targa contenente immagini e semplici pittogrammi comprensibili solo ad eventuali alieni dotati di 12 lauree, le sonde Voyager recano a bordo due dischi d’oro in cui vi sono incisi suoni e immagini relativi alla Terra e alle sue razze. Chi immagina trattarsi di un CD o meglio di un DVD però è in errore: in quegli anni non erano ancora stati inventati (il CD fu immesso nel mercato nel ’79, mentre per i DVD bisogna aspettare la fine degli anni ’90) ed infatti si tratta di una coppia di dischi microsolco per giradischi, ma con particolarità innovative spiegate in dettaglio con una incisione sull’altro lato del disco stesso (foto).

Se il disegno dei Pioneer vi era sembrato astruso, allora provate a leggere la spiegazione del meccanismo con il quale i malcapitati alieni dovrebbero e potrebbero ascoltare suoni e vedere immagini provenienti da una curiosa macchina completamente immobile, ormai addormentatasi migliaia e migliaia di anni prima. E gli alieni si domanderanno subito: quando è stata creata questa strana macchina e da chi?

La risposta è (o almeno dovrebbe essere) ancora una volta in quella pregevole “stella” che consentirebbe di collocare sia nello spazio che nel tempo gli abilissimi inventori di tale manufatto, grazie alle pulsar che in essa vi sono indicate.Anche in questo caso il disco è stato ideato da Carl Sagan, che probabilmente non aveva nessuna intenzione di comunicare qualcosa ad improbabili alieni…

La “spiegazione”

Se però volete cimentarvi lo stesso in questa specie di indovinello cosmico, nel disegno a fianco troverete tutte le indicazioni in quella che subdolamente è indicata come “Explanation of …” e cioè “spiegazione di…”. Va comunque detto che gli omini verdi saranno senza dubbio facilitati nel tentativo di ascoltare suoni e vedere immagini, grazie alla presenza a bordo delle sonde di una “testina con la puntina” che gli esperti di Hi-Fi conoscono molto bene! Basta collegare il tutto ad un buon amplificatore audio e video ed il gioco è fatto… sperando di trovare tra le galassie una presa a 220 Volt…

Ma torniamo alle due sonde e ai loro obiettivi. Entrambe erano state lanciate avendo come obiettivo sia Giove che Saturno: la numero I è arrivata per prima ai due appuntamenti rispetto alla II ed entrambe sono state lanciate verso il secondo pianeta gassoso per mezzo di un GA da parte di Giove.

Strada facendo però i progettisti del JPL decisero di prolungare il volo della numero II destinandola per la prima volta ad un incontro ravvicinato con gli ultimi due pianeti gassosi del sistema solare. Per questo scopo è stato sfruttato il passaggio ravvicinato con Saturno per avere un altro GA, successivamente ripetuto nei pressi di Urano per far arrivare la sonda in prossimità di Nettuno. Il tutto è stato concepito per poter sfruttare al meglio la posizione reciproca favorevole dei quattro pianeti: ritornerò su questo argomento al termine dell’articolo…

Il sorpasso

Andiamo dunque con ordine, seguendo la cronologia degli avvenimenti. Lanciata come detto qualche giorno dopo la gemella, la numero I raggiunse molto tempo prima della II il pianeta Giove, effettuando così un sorpasso cosmico in piena regola: proprio nei primi giorni del suo volo, la più lenta delle due navicelle ha fotografato il suo pianeta d’origine ed il suo compagno di viaggio, con una foto spettacolare e ricca di significato.

proseguiamo la lettura con l’aiuto del simulatore 3D!
Simulatore Voyager

Utilizziamo il simulatore 3D configurato appositamente per le Voyager! Chi lo utilizza per la prima volta può leggere il dettaglio delle funzionalità in questo articolo. Per mezzo del simulatore 3D potrete subito vedere come la I fosse più veloce della II e come infatti sia arrivata all’appuntamento con il pianeta gigante, il 5 marzo del 1979, qualche mese prima rispetto alla II, il 9 luglio 1979.

Il rendez vous con Giove e i suoi satelliti

Già da qualche mese prima dell’avvicinamento a Giove, le due sonde avevano iniziato ad effettuare il rilevamento fotografico del pianeta e dei suoi satelliti. Ricordo ancora in quegli anni l’ansia con cui aspettavo le notizie da quelle zone remote del Sistema Solare grazie alle informazioni e alle foto che man mano venivano pubblicate sulla rivista “Sky & Telescope”, alla quale ero abbonato: scordatevi internet ed i computer, non ancora utilizzabili se non dai militari e dalla NASA stessa…

Io, italian pizza!

Ecco che con le prime foto dei satelliti di Giove sono arrivate le prime scoperte veramente inattese, soprattutto da parte del satellite Io. Vedendo le prime foto, i buontemponi della NASA avevano subito ribattezzato il satellite come “italian pizza”: guardate la foto a fianco e ne converrete senz’altro!

Ma da altre foto di questo strano satellite sono apparse delle caratteristiche finora mai viste né da Terra né dalle sonde precedenti: quelli che sono apparsi come dei pennacchi a forma di spruzzo di una fontana sono stati subito identificati come i getti lavici sulfurei di vulcani attivi, presenti sulla superficie del satellite. Questo è il primo ed unico esempio di attività vulcanica in un satellite del Sistema Solare.

Entrambe le sonde hanno ovviamente puntato gli obiettivi verso il pianeta e la sua Macchia Rossa: in queste due foto (una da parte della I e l’altra da parte della II) vediamo le complicate e meravigliose strutture di vortici che circondano questa suggestiva e inquietante particolarità del $gigante$ gassoso, mai prima d’ora studiata così in dettaglio.

Giove dalla Voyager I

Poi raccogliendo in un unico file più immagini riprese dalla I durante l’avvicinamento al pianeta e scegliendo sempre quelle che contenevano la Macchia Rossa in un determinato punto, gli scienziati della NASA hanno realizzato questo stupendo filmato (click sull’immagine a fianco) dove si può vedere il movimento turbolento dell’atmosfera di Giove intorno alla Macchia Rossa.

Con questo trucco da abili montatori di filmati, sembra che la sonda, avvicinandosi a Giove, abbia seguito la Macchia Rossa stessa.
In realtà così non può essere, perché la rotazione di Giove è molto veloce (circa 9 ore) : è bastato riprendere Giove ogni 9 ore per poi isolare le singole immagini aventi tutte al centro questa caratteristica atmosferica del pianeta! Altra scoperta da parte delle sonde è stata quella degli anelli di Giove, mai visti finora e nemmeno immaginati (foto) : il grande arco multicolore che si vede è una falce sottilissima di Giove, illuminata dal Sole da un’angolazione assolutamente impossibile da Terra. La ripresa infatti è avvenuta quando la sonda stava passando dietro al lato oscuro del pianeta, quando stava per ricevere il GA.

Nel prossimo appuntamento proseguiremo con il viaggio delle sonde Voyager su Saturno, Urano e Nettuno.
Stay tuned!

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12 Commenti

  1. Ma in questo momento ste sonde stanno puntando qualche stella appositamente scelta tra le più “vicine” o hanno cominciato il loro viaggio al di fuori del sistema solare con una direzione del tutto casuale?

  2. @Lampo
    la seconda che hai detto!
    L’importante per queste missioni sono gli obiettivi vicini: gli obiettivi lontani sono così lontani che sono al di fuori della portata della nostra tecnologia, ma anche … del nostro pensiero
    Proprio nella seconda parte di questo articolo parlerò più diffusamente di questo argomento, che lascia senz’altro molto sconcertati.
    Scoprirai che la meta (non l’obiettivo!) della Voyager I è casualmente una stella che ora è sì abbastanza vicina al Sole (cosa sono 16.7 anni luce di fronte all’immensità?!).
    Anticipo quello che leggerai: la sonda ci metterà qualcosa come 40000 anni per arrivare nei paraggi (ad 1.6 anni luce di distanza) di quella stella.
    Ma attenzione! Non arriverà ad 1.6 anni luce da dove quella stella sta adesso!!
    Infatti quella stella si muove e fra 40000 anni arriverà a 1.6 anni luce dalla sonda, ovviamente in un altro punto dello spazio rispetto a dove sta ora! E il bello che in quel periodo quella stella si troverà ad appena 3 anni luce dal sole!!! Fantastico!
    Pazientate un pochino che nell’articolo ho messo pure un piccolo disegno esplicativo!! 😎

  3. Ma a 3 anni luce da dove si trova il nostro sole adesso o da dove si troverà tra 40000 anni? Va beh, aspetto il prossimo articolo…

    Cmq grazie Pier!

  4. @Lampo
    il calcolo è relativo al Sole e perciò la stellina sarà a 3 anni luce da dove si troverà il sole tra 40000 anni!
    pazienta ancora un pochino e poi spero che tutto si chiarirà! 😉

  5. Bellissima cmq la targhetta sulle Pioneer! Molto + comprensibile di quella sulle Voyager…disegnare un uomo e una donna mi sembra il minimo!

    Comunque se da una parte tutto ciò è bellissimo dall’altra mi infonde come una strana tristezza…pensare di spedire qualcosa che probabilmente non arriverà mai a destinazione e se mai dovesse arrivare non lo farà prima di 40000 anni…MMM…:(

  6. @Lampo
    sì questa questione della lontananza abissale delle stelle è troppo lontana dal nostro ragionare quotidiano: noi siamo abituati a tempi di viaggio brevissimi, mentre già 24 ore di viaggio (per andare in aereo dall’altro capo del modo) ci sembrano un viaggio interminabile…
    Quarantamila anni per noi hanno un significato??
    😯

  7. E purtroppo non è nemmeno questione di tecnologia! Anche immaginando la + sofisticata delle sofisticate si rimane comunque ad ordini di grandezza al di fuori della nostra portata! Se mai dovesse esistere bisognerebbe scoprire una nuova fisica vera e propria, per la quale la velocità della luce sia tanto facile da superare come lo è oggi quella del suono… E purtroppo non penso ciò possa accadere nei prossimi 50 anni…

    Quindi, GODIAMO i nostri telescopi e i nostri viaggi immaginari!

  8. Complimenti per le foto di giove che hai pubblicato: hanno davvero circa una ventina d’anni? E che tu sappia i colori sono originali o rielaborati dai software NASA? Perchè il filmato era in bianco e nero….
    Nonostante l’ammirazione e lo stupore per le immagini che hai pubblicato nei precedenti articoli su saturno, devo dire che le immagini “vecchio stile” di Giove a me sembrano più “reali”. Saranno meno tecnologiche e con una risoluzione minore, ma si avvicinano molto di più al mio immaginario!!!
    Attendo la seconda parte dell’articolo per stupirmi ancora di più delle immagini che eravamo in grado di produrre già vent’anni fa 😛 …

    P.S. (Mi sto ripetendo lo so, ma il fatto di far viaggiare a vuoto la nostra spazzatura spaziale quando non ci serve più, con la scusa di tanto improbabili quanto lontanissimi incontri alieni, a me continua a procurare un certo prurito…. 🙄 )

  9. @st.silvia
    le foto delle sonde spaziali sono in genere a colori veri se sono “nel visibile” (cioè come le vedrebbe l’occhio umano), mentre sono a “falsi colori” se vengono realizzate con filtri particolari, ad esempio ultravioletto o infrarosso, che l’occhio umano non vede e dunque i colori usati vengono reinventati dal software…
    Oppure anche nel visibile vengono usate riprese in bianco e nero…
    Un esempio di foto all’ultravioletto è quella fatta dalla sonda STEREO-B al sole, dove si vede una macchia che nei prossimi giorni apparirà sul Sole, come lo vediamo da terra!!
    http://stereo-ssc.nascom.nasa.gov/beacon/latest_256/behind_euvi_195_latest.jpg
    in questo caso il colore verde è inventato, proprio perchè l’occhio umano non vede quelle frequenze…

  10. @tutti
    gustatevi questa meravigliosa foto (7227×3847 pixel, niente male!) di Saturno da parte della sonda Cassini (ne parlerò fra qualche articolo!)
    http://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA11667.jpg
    è un mosaico di parecchie foto scattate proprio nel giorno dell’equinozio di Saturno e con il Sole perfettamente allineato con il piano degli anelli: risultato? guardate l’ombra degli anelli su Saturno! E’ una righina fine fine!
    Ecco, questa foto è a colori veri, anche se è stata parecchio ritoccata per aumentare la luminosità degli anelli, che non sono illuminati dal sole (perché esattamente di taglio!) ma dal Saturnshine, il chiaro di Saturno…
    Guardate la foto alla massima risoluzione: è impressionante!

  11. Davvero spettacolare in alta risoluzione! Bellissima!!! Si vede anche qualche satellitino se non sbaglio… I due sulla destra vicino all’anello F credo proprio siano satelliti (prometeo, pandora…??) i due sulla sinistra invece? Satelliti o stelle lontane?

    Miiii che fooooootooooooo!!!!

    @st.silvia
    ma come mai ti turba tanto un pezzo di ferraglia che gira nello spazio profondo? Lo spazio è pieno di detriti naturali, nel solo sistema solare ci sono milioni di asteroidi, comete e detriti in generale… Se un granellino in + nello spazio ci può regalare delle foto come quella di saturno che abbiamo appena visto…mi sembra che si possa tranquillamente dire “ne vale la pena”…!

  12. @Pierluigi
    Secondo te la NASA ha pensato di includere un riduttore per la presa del giradischi? Non si sa mai! 😆

    Ricordo quando mio padre mi disse che il Voyager trasportava la musica di Beethoven per gli extraterrestri. Nella mia immaginazione di bambina di 6 anni io credevo che ci fosse un giradischi o cassetta che suonava ininterrottamente la V Sinfonia! 😳

    Grazie Pierlu