Aggiornamento del software 3D per le sonde Voyager I e II

Proseguendo nell’analisi degli articoli che avevo scritto nel corso degli anni sulle varie sonde lanciate dalle principali agenzie spaziali mondiali, sto a mano a mano sostituendo il vecchio programma che oramai non funziona più (grazie alle scelte dei produttori del software dei browser) con la nuova versione, sempre creata dal sottoscritto.

Sono arrivato così all’aggiornamento del software 3D interattivo per le sonde Voyager I e II.

Gli articoli in cui avevo parlato diffusamente delle due Voyager, sono questo e questo : in particolare nel primo facevo riferimento al vecchio programma di visualizzazione delle orbite, mentre in entrambi ho mostrato parecchie foto dei pianeti, target del cosiddetto Grand Tour, e cioè Giove, Saturno, Urano e Nettuno.

Il lungo viaggio delle sonde Voyager

I due giganti gassosi Giove e Saturno erano già stati l’obiettivo delle sonde Pioneer 10 e 11, mentre per Urano e Nettuno si trattava di un’assoluta novità per il mondo scientifico. Nel corso degli anni Giove e Saturno sono stati visitati di nuovo da altre sonde spaziali, mentre per Urano e Nettuno ci sono solamente voci di corridoio riguardanti nuove missioni negli anni che verranno.

In breve le sonde Voyager I e II, lanciate nel 1977 a pochi giorni di distanza l’una dall’altra, hanno sfruttato un favorevolissimo posizionamento negli anni successivi dei 4 pianeti: questa irripetibile situazione avrebbe permesso di raggiungere i quattro pianeti gassosi sfruttando di volta in volta il ben noto effetto fionda (GA, Gravity Assist), la consueta manovra che permette di modificare in modo naturale la traiettoria di una sonda nello spazio, senza consumare prezioso propellente.

All’epoca e anche dopo, nei vari documentari che si sono occupati di sonde e di pianeti, si è sempre parlato e si parla tuttora erroneamente di un “allineamento” dei pianeti: ripeto, si tratta invece di un “favorevole posizionamento” che ha permesso alle due sonde di raggiungerli dopo un lungo tragitto, però decisamente più breve di quello che affronta una sonda quando compie parecchi giri per il Sistema Solare per raggiungere la sua meta, grazie ai GA con pianeti (di solito Terra, Venere e Marte).

Di esempi di sonde che affrontano viaggi lunghissimi in termini di tempi e km percorsi ce ne sono parecchi: la recentissima JUICE e la stupenda Lucy compiono e compiranno più orbite intorno al Sole, prima di ricevere la spinta necessaria ad allontanarsi verso la meta.

Allineamento? No! Tutt’altro…

Nel caso delle Voyager I e II invece gli abili progettisti della NASA avevano previsto un lancio diretto verso la prima meta (Giove in entrambi i casi), che si trovava appunto in una posizione favorevole: vediamo insieme questa immagine, tratta dal mio programma, in cui possiamo vedere la posizione di pianeti coinvolti dal Gran Tour al momento del lancio delle due sonde.

Ecco uno snapshot della posizione di pianeti Giove, Saturno, Urano e Nettuno nel momento del lancio della Voyager II, seguito a pochi giorni di distanza dalla sorella “I”

Considerato che nel corso degli anni ogni pianeta avrebbe percorso il tratto dell’orbita tracciato (bianco per Giove, giallo per Saturno, azzurro per Urano e verde per Nettuno) in tutti i casi in senso antiorario, balza subito agli occhi che di tutto si può parlare meno che di allineamento, che tra l’altro è assolutamente impossibile a verificarsi, ma che in questo caso sarebbe stato addirittura controproducente!

Infatti bisogna pensare che, seppur lentamente ed ognuno con la propria velocità, i quattro pianeti si muovono lungo la loro orbita e le sonde in questo caso non hanno fatto altro che rincorrerli (con una velocità maggiore, però!) uno dopo l’altro, ricevendo ogni volta un GA che avrebbe consentito alla sonda di raggiungere la meta successiva.

Tutto questo lo possiamo vedere grazie al mio programma di visualizzazione interattiva e 3D delle orbite delle due sonde.

Il mio programma

Come sempre basta cliccare l’immagine seguente

per aprire in un’altra pagina del browser la visualizzazione tridimensionale interattiva, dove potete seguire il percorso effettuato dalle Voyager negli anni che vanno dalla data di lancio fino all’incontro con Nettuno della Voyager II (l’oramai lontano 25 agosto del 1989).

Anche se le azioni che si possono compiere sul programma sono sempre le stesse e molto intuitive, non ho difficoltà a ripeterle per chi non le conoscesse…

Il tasto di play inizia la simulazione, che viene automaticamente interrotta in alcuni momenti principali delle due missioni (gli incontri con i quattro pianeti): in un qualsiasi momento la simulazione può essere comunque fermata col tasto di stop.

Per far proseguire il moto delle sonde basta premere di nuovo play oppure si può procedere con un passo di 5 giorni con il tasto di step.

In ogni momento, sia che la simulazione sia attivata oppure interrotta, sappiamo che è possibile modificare l’orientamento e la visualizzazione semplicemente usando il mouse (sul PC) oppure con un dito sui dispositivi sensibili al tocco (PC, cellulari o tablet), come pure è possibile modificare lo zoom della visualizzazione sia aumentandolo che diminuendolo con le ben note operazioni (per mezzo della rotella del mouse o con le due dita).

Ma che fine hanno fatto le sonde Voyager?

Dopo tutti questi anni, le due sonde si stanno allontanando sempre di più dal Sistema Solare.

Per sapere qualcosa in più della loro posizione attuale vi suggerisco di andare nel sito di Heavens Above : nella home page cliccate la voce “Sonde che abbandonano il Sistema Solare” e troverete una tabella in cui si parla anche delle mitiche Pioneer 10 e 11 e dell’altrettanto mitica New Horizons…

In questo caso per le due sonde Voyager la casella che indica lo stato di funzionamento segnala un bel “si“ ed esiste una stima che possano continuare a funzionare fino al 2025.

Abbiamo inoltre una distanza dalla Terra di più di 133 anni luce per la “II” e di più di 160 anni luce per la “I“.

Molto interessanti sono i due valori attuali (18.42 e 22.07 ore) per i tempi di invio e di ricezione di messaggi verso e dalle sonde, che hanno comunque una velocità di marcia superiore a quella della più recente New Horizons : in pratica per far arrivare un comando alle due sonde e riceverne una risposta occorrono circa 40 ore tra andata e ritorno.

E nel futuro remotissimo cosa succederà?

Concludo questo articolo riportando quanto affermato da wikipedia in inglese per le due sonde e chissà perché non tradotto nella versione italiana.

Ebbene, fra circa 40.000 anni la Voyager I passerà a 1.6 anni luce dalla stella Gliese 445, che nel frattempo si sta a sua volta avvicinando al Sistema Solare.

Sempre fra circa 40.000 anni la Voyager II passerà ad 1.7 anni luce da un’altra stella che si sta avvicinando al Sistema Solare, la Ross 248, ma (reggetevi forte!) tra appena 296.000 anni passerà a 4.6 anni luce nientemeno che da Sirio.

Ricordando che comunque 1.6, 1.7 e 4.6 anni luce sono delle distanze immense, chiudo con un’affermazione sempre di wikipedia che tutto sommato ci tranquillizza sul futuro delle due gloriose sonde Voyager I e II.

Due scienziati del JPL (tra cui il nostro Davide Farnocchia) avevano pubblicato nel 2019 un loro studio secondo il quale si prevede che le due sonde non impatteranno stelle per almeno 1 sestilione di anni:  se non avete mai sentito questo strano termine, sappiate che si riferisce ad un numero che inizia con un “1” seguito da 20 “zeri” e in cifre 100.000.000.000.000.000.000 . In parole povere si tratta di 100 miliardi di miliardi di anni…

Allucinante! Segnatevelo comunque sul calendario!!