Čtvrt století Voyagerů

Sonda Voyager|foto: NASA

20. srpna a 5. září 2002 uplynulo pětadvacet let od startu dvou amerických sond Voyager 1 a Voyager 2. Jejich mise byla a dosud je neobyčejně úspěšná. Ty nejcennější informace nám sondy odeslaly při svém průletu kolem čtyř obřích planet: Jupiteru, Saturnu, Uranu a Neptunu. V současnosti se už obě blíží k samotné hranici naší sluneční soustavy. A stále pracují a vysílají. Nesou s sebou i poselství mimozemským civilizacím. Kdyby náhodou na nějaké inteligentní bytosti narazili, nabídnou jim obrazy a zvuky ze vzdálené Země. Ale vezměme to popořadě. Jaký byl původní cíl těchto dvou identických sond-dvojčat a jak se postupem času doplňoval a měnil? Na to jsme se zeptali ředitele pražské Hvězdárny a Planetária, Marcela Grüna:

Cíl byl jednoduchý. Přiblížit se k Jupiteru a Saturnu a získat co možná nejvíc informací právě o těchto významných tělesech. Jak už to bývá, obě sondy byly v podstatě jen náhražkou, a to za neuskutečněný program "grand tour", jakési velké cesty sluneční soustavou. Ta je možná jen čas od času a za posledních 200 let byla uskutečnitelná pouze v roce 1977. Finanční důvody vedly k tomu, že expedice nebyla realizována v původní verzi, ale svým způsobem si vědci nakonec stejně prosadili svou. Sonda Voyager 1 se přiblížila v březnu roku 1979 k Jupiteru a následně pak v listopadu roku 1980 k Saturnu. Tím byly její planetární cíle vyčerpány a sonda začala směřovat ven ze sluneční soustavy. Její dvojník, stejně vybavený Voyager 2 se s průletem kolem Jupiteru i Saturnu podle plánu trochu opozdil, ale pak pokračoval dál a naplnil vlastně původní plány té už zmíněné "grand tour". V lednu roku 1986 se těsně přiblížil k planetě Uran a v srpnu roku 1989 v úplném nadplánu i k planetě Neptun. Je to jediná sonda, která prozkoumala čtyři největší planety naší sluneční soustavy. 

Vědci se přitom dozvěděli ledacos zajímavého. Sonda Voyager 1 objevila mimo jiné činné sopky na Jupiterově měsíci Io, krátery na Kallistu a ze Země neviditelný prstenec kolem samotného Jupiteru. Největším překvapením u Saturnu byl objev neobyčejně složité struktury jeho prstenců, z nichž mnohé mají proměnlivou strukturu i tvar. Sonda prolétla tak blízko Saturnova měsíce Titan, že mohla prozkoumat složení jeho atmosféry. Sonda Voyager 2 doplnila poznatky, získané svým dvojčetem a přiblížila se k některým dalším objektům. Obě sondy objevily u všech čtyřech velkých planet na dvě desítky dosud neznámých malých oběžnic.

V současnosti obě sondy míří ven ze sluneční soustavy. Jejich činnost je sice od počátku 80. let poněkud omezena, přesto stále pracují.

Obě jsou v tzv. režimu mezihvězdného letu. Na každé funguje pět měřících zařízení a s oběma sondami je stále ještě udržován kontakt, a to oboustranný. To znamená, že na sondy jsou vysílány povely ze Země a ze sond jsou přijímány informace o jejich měřeních. Sonda Voyager 1 navíc překonala v únoru roku 1998 svého předchůdce, sondu Pioneer 10; to byla vůbec první sonda k vnějším planetám a do té doby nejvzdálenější těleso, které člověk vyrobil. Nyní je jím sonda Voyager 1.

Jupiter - tzv. rudá skvrna|foto: NASA

Co to konkrétně znamená, řekneme-li, že je nejvzdálenějším tělesem?

Voyager 1 se pohybuje ve vzdálenosti 12,8 miliardy kilometrů od Slunce; Voyager 2 je o něco blíž, ve vzdálenosti 10,1 miliardy kilometrů. Obě směřují ven ze sluneční soustavy. První Voyager trochu rychleji, zhruba asi 3,5 astronomické jednotky za rok, druhá sonda zhruba 3,3 astronomické jednotky za rok. Astronomická jednotka je, jak známo vzdálenost mezi Zemí a Sluncem, zhruba 150 milionů kilometrů. Za rok tedy uletí oba Voyagery asi půl miliardy kilometrů směrem ke hvězdám.

Teď je myslím na místě říci si, k jakým hvězdám směřují a kdy k nim doletí? Předpokládám, že to nějakou dobu potrvá. A říkám-li "nějakou", mám tím na mysli, že ta doba bude pořádně dlouhá.

Víme dnes, že až Voyagery dorazí k nějaké hvězdě, dávno už nebudou vysílat. A už dávno nebudou registrovatelné od nás. To proto, že Voyager 1 by se měl asi za 40 tisíc let dostat až do relativní blízkosti jedné hvězdy v souhvězdí Camelopardalis a Voyager 2 by měl za zhruba 300 tisíc let minout známou hvězdu Sírius, nejjasnější hvězdu na naší obloze; ovšem ve vzdálenosti dost úctyhodné, přes čtyři světelné roky.

Sondy zatím stále pracují. Jaké údaje od nich přicházejí a jak dlouho ještě přicházet budou?

Předávají informace, které jsou pro nás naprosto nenahraditelné, protože nás informují o prostředí na rozhraní mezi heliosférou, tedy oblastí, kde ještě převládá vliv Slunce a mezihvězdným prostorem. A to je pro nás neobyčejně cenné. Už sám fakt, že sondy zatím stále ještě nenarazily na rázovou vlnu, a že tedy stále ještě nejsou na konci heliosféry, je pro nás do značné míry překvapení. Vliv Slunce v mezihvězdném prostoru je zřejmě mnohem větší, než jsme si až dosud mysleli. Sondy jsou sledovány ze Země, jejich přístroje jsou napájeny radioizotopickými generátory, a ty zatím stále ještě mají dost energie na několik dalších let. Možná to bude 15, možná až 20 let. V každém případě nastane definitivní konec spojení se Zemí buď ve chvíli, kdy dojdou zásoby energie a nebo pohonných látek pro natáčení kosmických sond tak, aby jejich anténa mířila k Zemi a nebo se spojení přeruší ve chvíli, kdy čidla přestanou vzdálenou Zemi rozlišovat. A k tomu musí nutně dojít kolem roku 2020.

Neptun|foto: NASA

Byl by hřích vyslat sondy, o kterých víme, že se dostanou do mezihvězdného prostoru a neumístit na ně naši vizitku. Taková grafická vizitka byla na obou sondách Pioneer a něco podobného nesou i oba Voyagery.

Je to vizitka v podobě speciální dlouhohrající gramofonové desky. Mimo jiné jsou na ní i pozdravy v 55 jazycích obyvatel naší planety, například i v češtině. Jsou na ní zvuky zvířat, techniky, jsou na ní nejkrásnější melodie; bohužel, chybí tam Dvořák, zato Bach je tam třikrát. Je na ní i řada obrázků, ukazujících pozemskou krajinu a civilizaci. Je tam dokonce velmi zajímavé datování, a to vyznačením směrů k několika pulzarům, pulzujícím radiovým zdrojům, a zašifrováním délky jejich pulzů. To informuje i po mnoha milionech let o době, kdy sonda vznikla, protože pulzy se mění v závislosti na čase. Sondy nesou i vzorek uranu, který má určitý známý poločas rozpadu; i ten napoví, kdy sonda startovala. Pokud si mimozemské civilizace budou chtít desku přehrát, mají tam návod; budou-li chtít zjistit, odkud pochází, pomůže jim obrázek. Přiznejme si však poctivě, že víc než do vesmíru je to všechno namířeno směrem k nám. Abychom si my sami uvědomili, že lidstvo je nejenom schopno vysílat kosmické sondy do vzdáleného vesmíru, ale že je schopno o sobě dát i vědět. Mnoho pozdravů z planety Země!

Třeba nám někdy někdo odpoví. Pochybuji však o tom, že tu odpověď tady na Zemi někdo uslyší. Na to jsem až příliš velký realista.
Zvuky a obrázky z obou Voyagerů jsou k nalezení i na internetu, a to včetně zmíněných pozdravů v 55 jazycích světa. Možná si je nikdy žádný mimozemšťan neprohlédne ani neposlechne. Tak to udělejte aspoň vy.