Foto de la Tierra desde una distancia de 6 mil millones de kilómetros

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Anonim
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La arena de las pasiones humanas. Rayo de progreso y crepúsculo gris de la vida cotidiana. Jerusalén y la Meca de todas las religiones. Cruzadas, ríos de sangre Reyes, cortesanos, esclavos. La ilusión de grandeza y poder. Atrocidades, guerras y amor. Santos, pecadores y destinos. Sentimientos humanos, tintineo de monedas. El ciclo de las sustancias en la naturaleza. Ermitaño y superestrella. Creadores, luchadores ideológicos: aquí todos vivieron su propio tiempo para desaparecer para siempre. Riqueza, fe y lucha por una belleza inalcanzable. Vuelo de esperanzas, ocaso de impotencia. Castillo de ensueño en el aire. Y una serie interminable de noticias: nacimiento, vida: ¡un juego con la muerte, un caleidoscopio de todas las coincidencias, hacia adelante y hacia arriba! el ciclo está completo. Es tiempo de salir. Y por delante ya está amaneciendo la luz de otros nacimientos. Civilizaciones e ideas.

El precio de todas estas tonterías es un grano de arena en el vacío.

… El 14 de febrero de 1990, las cámaras de la sonda Voyager 1 recibieron la orden final: dar la vuelta y tomar una fotografía de despedida de la Tierra, antes de que la estación interplanetaria automática desaparezca para siempre en las profundidades del espacio.

Por supuesto, no hubo ningún beneficio científico en esto: en ese momento, la Voyager ya estaba mucho más allá de las órbitas de Neptuno y Plutón, a 6 mil millones de kilómetros del Sol. El mundo del crepúsculo eterno, que nunca se calienta con los rayos del sol. La iluminación de esos lugares es 900 veces menor que la iluminación en la órbita de la Tierra, y la propia luminaria se ve desde allí como un pequeño punto brillante, apenas distinguible contra el fondo de otras estrellas brillantes. Y, sin embargo, los científicos esperaban ver una imagen de la Tierra en la imagen … ¿Cómo se ve un planeta azul desde una distancia de 6 mil millones de kilómetros?

La curiosidad se apoderó del sentido común y varios gramos de preciosa hidracina salieron volando por las toberas de los motores Vernier. El "ojo" del sensor del sistema de orientación parpadeó: la "Voyager" giró alrededor de su eje y tomó la posición deseada en el espacio. Las cámaras revivieron y vibraron, sacudiendo una capa de polvo cósmico (el equipo de televisión de la sonda había estado inactivo durante 10 años desde que se separó de Saturno en 1980). La Voyager dirigió su mirada en la dirección indicada, tratando de captar con la lente la vecindad del Sol; en algún lugar debe haber un pequeño punto azul pálido corriendo en el espacio. Pero, ¿será posible ver algo desde esa distancia?

Foto de la Tierra desde una distancia de 6 mil millones de kilómetros
Foto de la Tierra desde una distancia de 6 mil millones de kilómetros

El estudio se realizó con una cámara de ángulo estrecho (0,4 °) con una distancia focal de 500 mm, en un ángulo de 32 ° sobre el plano de la eclíptica (el plano de rotación de la Tierra alrededor del Sol). La distancia a la Tierra en este momento era ≈ 6.054.558.000 kilómetros.

Después de 5, 5 horas, se obtuvo una imagen de la sonda, que en un principio no causó mucho entusiasmo entre los especialistas. En el aspecto técnico, la foto de las afueras del sistema solar parecía una película rechazada: un fondo gris anodino con franjas de luz alternadas causadas por la dispersión de la luz solar en la óptica de la cámara (debido a la gran distancia, el ángulo aparente entre los La Tierra y el Sol estaban a menos de 2 °). En el lado derecho de la foto, se notaba una "mota de polvo" apenas perceptible, más como un defecto en la imagen. No había ninguna duda: la sonda transmitió una imagen de la Tierra.

Sin embargo, después de la decepción llegó una verdadera comprensión del profundo significado filosófico de esta fotografía.

Al observar fotografías de la Tierra desde una órbita cercana a la Tierra, tenemos la impresión de que la Tierra es una gran bola giratoria cubierta por un 71% de agua. Cúmulos de nubes, embudos de ciclones gigantes, continentes y luces de la ciudad. Una vista majestuosa. Por desgracia, desde una distancia de 6 mil millones.kilómetros, todo parecía diferente.

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Todas las personas a las que alguna vez han amado, todas las personas que han conocido, todas las personas de las que han oído hablar, todas las personas que han existido alguna vez han vivido sus vidas aquí. Nuestros muchos placeres y sufrimientos, miles de religiones, ideologías y doctrinas económicas seguras de sí mismas, cada cazador y recolector, cada héroe y cobarde, cada creador y destructor de civilizaciones, cada rey y campesino, cada político y "superestrella", cada santo y un pecador de nuestra especie vivía aquí, en una mota suspendida en un rayo de sol.

- astrónomo y astrofísico Karl Sagan, discurso inaugural el 11 de mayo de 1996

Es difícil de imaginar, pero todo nuestro enorme y diverso mundo, con sus problemas urgentes, catástrofes y conmociones "universales", cabe en 0,12 píxeles de la cámara Voyager-1.

El número "0, 12 píxeles" da muchas razones para las bromas y las dudas sobre la autenticidad de la foto: ¿los especialistas de la NASA, como los científicos británicos (que, como saben, compartieron 1 bit), lograron dividir lo indivisible? Todo resultó ser mucho más simple, a tal distancia, la escala de la Tierra era realmente de solo 0, 12 píxeles de la cámara, sería imposible ver ningún detalle en la superficie del planeta. Pero gracias a la dispersión de la luz solar, el área donde se encuentra nuestro planeta apareció en la imagen como una diminuta mancha blanquecina con un área de varios píxeles.

Esta fantástica foto pasó a la historia con el nombre de Pale Blue Dot, un duro recordatorio de quiénes somos realmente, de lo que valen todas nuestras ambiciones y lemas seguros de sí mismos: "El hombre es la corona de la creación". No somos nada para el universo. Y no hay forma de llamarnos. Nuestro único hogar es un punto diminuto, ya indistinguible a distancias superiores a 40 unidades astronómicas (1 UA ≈ 149,6 millones de km, que es igual a la distancia media de la Tierra al Sol). A modo de comparación, la distancia a la estrella más cercana, la enana roja Proxima Centauri, es de 270.000 UA. mi.

Nuestra postura, nuestro significado imaginado, la ilusión de nuestro estatus privilegiado en el universo, todos sucumben a este punto de luz pálida. Nuestro planeta es solo una mota de polvo solitaria en la oscuridad cósmica circundante. En este grandioso vacío, no hay ni un indicio de que alguien vendrá en nuestra ayuda para salvarnos de nuestra propia ignorancia.

Probablemente no haya mejor demostración de la estúpida vanidad humana que esta visión imparcial de nuestro diminuto mundo. Me parece que enfatiza nuestra responsabilidad, nuestro deber de ser más amables con los demás, de apreciar y apreciar el punto azul pálido, nuestro único hogar.

- K. Sagan, discurso continuo

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Otra foto genial de la misma serie es un eclipse solar orbitando Saturno. La imagen fue transmitida por la estación automática "Cassini", que por noveno año "corta círculos" alrededor del planeta gigante. Un pequeño punto es apenas visible a la izquierda del anillo exterior. ¡Tierra!

Retrato familiar

Después de enviar como recuerdo una imagen de despedida de la Tierra, la Voyager transmitió simultáneamente otra imagen curiosa: un mosaico de 60 imágenes separadas de varias regiones del sistema solar. Algunos de ellos mostraban Venus, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno (Mercurio y Marte no se podían discernir; el primero estaba demasiado cerca del Sol, el segundo era demasiado pequeño). Junto con el "punto azul pálido", estas imágenes formaron un fantástico collage de Retrato de familia: ¡por primera vez, la humanidad pudo ver el sistema solar desde un lado, fuera del plano de la eclíptica!

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Las fotos presentadas de los planetas se toman a través de varios filtros para obtener la mejor imagen de cada objeto. El Sol fue fotografiado con un filtro de oscurecimiento y una velocidad de obturación corta; incluso a una distancia tan grande, su luz es lo suficientemente fuerte como para dañar la óptica telescópica.

Al despedirse de la Tierra distante, las cámaras de la Voyager se desactivaron por completo, la sonda se fue para siempre al espacio interestelar, donde reina la oscuridad eterna. La Voyager no tendrá que fotografiar nada más: el recurso energético restante ahora se gasta solo en comunicarse con la Tierra y garantizar el funcionamiento del plasma y los detectores de partículas cargadas. Los nuevos programas destinados a estudiar el medio interestelar se reescribieron en las celdas de la computadora de a bordo, que anteriormente eran responsables del funcionamiento de las cámaras.

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Foto del Sol por la cámara gran angular de la Voyager desde una distancia de 6 mil millones de km. Dos áreas (no a escala): en algún lugar debería haber un "punto azul pálido" y Venus

36 años en el espacio

… 23 años después de los eventos descritos anteriormente, la Voyager 1 todavía está flotando en el vacío, solo ocasionalmente "dando vueltas y vueltas" de un lado a otro: los motores de control de actitud evitan periódicamente la rotación del vehículo alrededor de su eje (en promedio 0,2 min angular / seg), dirigiendo la antena parabólica hacia la Tierra ya oculta a la vista, cuya distancia ha aumentado de seis (a partir de 1990, cuando se hizo el "Retrato de familia") a 18,77 mil millones de kilómetros (otoño de 2013).

125 unidades astronómicas, equivalentes a 0,002 años luz. Al mismo tiempo, la sonda continúa alejándose del Sol a una velocidad de 17 km / s: la Voyager 1 es el más rápido de todos los objetos jamás creados por manos humanas.

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Antes del lanzamiento, 1977

Según los cálculos de los creadores de Voyager, la energía de sus tres generadores termoeléctricos de radioisótopos será suficiente hasta al menos 2020: la potencia de los RTG de plutonio disminuye anualmente en un 0,78% y, hasta la fecha, la sonda recibe solo el 60% de la potencia inicial (260 W frente a 420 W al inicio). La falta de energía se compensa con un plan de ahorro de energía, que prevé el trabajo por turnos y el cierre de una serie de sistemas no esenciales.

El suministro de hidracina para los motores de control de actitud también debería durar otros 10 años (varias decenas de kilogramos de H2N-NH2 siguen salpicando en los tanques de la sonda, de los 120 kg del suministro inicial al inicio). La única dificultad, debido a la gran distancia, es cada vez más difícil para la sonda encontrar el Sol tenue en el cielo, existe el peligro de que los sensores lo pierdan entre otras estrellas brillantes. Al perder la orientación, la sonda perderá la capacidad de comunicarse con la Tierra.

Comunicación … es difícil de creer, ¡pero la potencia del transmisor principal de la Voyager es de solo 23 vatios!

Captar las señales de la sonda desde una distancia de 18,77 mil millones de km es lo mismo que conducir un automóvil a una velocidad de 100 km / h durante 21,000 años, sin interrupciones y paradas, luego mirar a su alrededor y tratar de ver la luz de una lámpara desde un Frigorífico ardiendo al comienzo del camino.

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Antena de 70 metros del complejo de comunicaciones del espacio profundo en Goldstone

Sin embargo, el problema se resolvió con éxito mediante la modernización múltiple de todo el complejo de recepción terrestre. En cuanto a la aparente improbabilidad de la comunicación a distancias tan grandes, no es más difícil que "escuchar" la radiación de una galaxia distante con la ayuda de un radiotelescopio.

Las señales de radio de la Voyager llegan a la Tierra 17 horas después. La potencia de la señal recibida es de mil billones de fracciones de vatio, pero esto es mucho más alto que el umbral de sensibilidad de las "antenas" de 34 y 70 metros de las comunicaciones espaciales de largo alcance. Se mantiene una comunicación regular con la sonda, la tasa de transferencia de datos de telemetría puede alcanzar 160 bps.

Misión Voyager extendida. En la frontera del medio interestelar

El 12 de septiembre de 2013, la NASA anunció por enésima vez que la Voyager 1 abandonó el sistema solar y entró en el espacio interestelar. Según los expertos, esta vez todo transcurrió sin errores: la sonda alcanzó un área en la que no hay "viento solar" (el flujo de partículas cargadas del Sol), pero la intensidad de la radiación cósmica ha aumentado drásticamente. Y sucedió el 25 de agosto de 2012.

La razón de la incertidumbre de los científicos y la aparición de numerosos mensajes falsos es la ausencia de detectores de plasma, partículas cargadas y rayos cósmicos viables a bordo de la Voyager: todo el complejo de instrumentos de la sonda estaba fuera de servicio hace muchos años. Las conclusiones actuales de los científicos sobre las propiedades del medio ambiente se basan solo en evidencia indirecta obtenida al analizar las señales de radio entrantes de la Voyager; como han demostrado mediciones recientes, las erupciones solares ya no afectan los dispositivos de antena de la sonda. Ahora, las señales de la sonda están distorsionadas por un sonido nuevo, nunca antes grabado: el plasma del medio interestelar.

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En general, toda esta historia con el "Punto azul pálido", el "Retrato familiar" y el estudio de las propiedades del medio interestelar podría no haber sucedido; originalmente se planeó que la comunicación con la sonda Voyager 1 terminaría en diciembre de 1980. tan pronto como abandona las cercanías de Saturno, el último de los planetas que exploró. A partir de ese momento, la sonda se quedó sin trabajo: déjela volar a donde quiera, ya no se prevé ningún beneficio científico de su vuelo.

La opinión de los especialistas de la NASA cambió después de que se familiarizaron con la publicación de los científicos soviéticos V. Baranov, K. Krasnobaev y A. Kulikovsky. Los astrofísicos soviéticos calcularon el límite de la heliosfera, el llamado. heliopausa: un área en la que el viento solar se apaga por completo. Entonces comienza el medio interestelar. Según cálculos teóricos a una distancia de 12 mil millones de km del Sol, debería haber ocurrido una compactación, la llamada. "Onda de choque": la región en la que el viento solar choca con el plasma interestelar.

Interesada en el problema, la NASA extendió la misión de ambas sondas Voyager hasta la fecha límite, siempre que sea posible la comunicación con el reconocimiento espacial. Resultó que no fue en vano: en 2004, la Voyager 1 descubrió el límite de la onda de choque a una distancia de 12 mil millones de kilómetros del Sol, exactamente como lo predijeron los científicos soviéticos. La velocidad del viento solar se redujo drásticamente 4 veces. Y ahora, la onda de choque quedó atrás: la sonda salió al espacio interestelar. Al mismo tiempo, se observan algunas rarezas: por ejemplo, no se produjo el cambio previsto en la dirección del campo magnético del plasma.

Además, el fuerte anuncio de ir más allá del sistema solar no es del todo correcto: la sonda ha dejado de sentir la influencia del viento solar, pero aún no ha salido del campo gravitacional del sistema solar (esfera de Hill) 1 año luz en tamaño: se espera que este evento ocurra no antes de 18,000 años después.

¿Llegará la Voyager al borde de Hill's Orb? ¿La sonda podrá detectar objetos de la nube de Oort? ¿Puede volar a las estrellas? Por desgracia, nunca lo sabremos.

Según los cálculos, en 40.000 años, la Voyager 1 volará a una distancia de 1,6 años luz de la estrella Gliese 445. La trayectoria adicional de la sonda es difícil de predecir. En un millón de años, el casco de la nave espacial será retorcido por partículas cósmicas y micrometeoritos, pero el explorador espacial, que se ha quedado dormido para siempre, continuará su vagabundeo solitario en el espacio interestelar. Se espera que viva en el espacio ultraterrestre durante aproximadamente mil millones de años, habiendo permanecido en ese momento como el único recordatorio de la civilización humana.

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