Dalam pengumuman bersejarah secara kosmik, NASA mengatakan objek buatan manusia yang paling jauh - kapal angkasa Voyager 1 - berada di ruang antara bintang, ruang antara bintang. Ini sebenarnya membuat peralihan kira-kira setahun yang lalu.
"Kami berjaya!" kata Dr. Ed Stone yang tersenyum, saintis Projek Voyager selama lebih dari 40 tahun, bercakap pada taklimat hari ini. "Dan kami melakukannya semasa kami masih mempunyai kekuatan yang cukup untuk mengirim kembali data dari wilayah ruang baru ini."
Walaupun terdapat sedikit hujah mengenai semantik sama ada Voyager 1 masih berada di dalam atau di luar Sistem Suria kita (ia tidak jauh dari Oort Cloud - ia akan mengambil masa 300 tahun lagi untuk mencapai awan Oort dan kapal angkasa lebih dekat ke Matahari kita daripada bintang lain) persekitaran plasma yang kini dilalui oleh Voyager 1 sudah pasti berubah dari apa yang datang dari Matahari kita ke plasma yang terdapat di ruang antara bintang.
Terdapat juga perdebatan baru-baru ini mengenai apakah Voyager benar-benar masuk atau keluar dari Sistem Suria - perbahasan antara pelbagai makalah sains terkini dan pengarangnya. (Lebih lanjut kemudian ...)
Tetapi Stone sekarang mengatakan bukti dengan jelas: Voyager 1 telah membuat peralihan.
"Kesimpulan ini dimungkinkan dari instrumen gelombang plasma kapal angkasa," kata Stone. "Siasatan berusia 36 tahun kini berlayar melalui perairan laut kosmik yang belum dipetakan dan ini telah membawa kita dalam perjalanan."
Perjalanan 36 tahun, 13 bilion batu Voyager 1 bermula pada tahun 1977.
Para saintis berpendapat bahawa apabila kapal angkasa itu melintasi ruang antara bintang, arah medan magnet akan berubah. Namun, ternyata perkara itu tidak berlaku, dan para saintis menetapkan bahawa mereka perlu melihat sifat plasma.
Heliosfera Matahari dipenuhi dengan plasma terion dari Matahari. Di luar gelembung itu, plasma berasal dari letupan bintang lain berjuta-juta tahun yang lalu. Perbezaan utama-ekor adalah plasma interstellar lebih padat.
Sayangnya, instrumen sebenarnya yang dirancang untuk membuat pengukuran plasma berhenti berfungsi pada tahun 1980-an, jadi para saintis memerlukan cara yang berbeza untuk mengukur persekitaran plasma kapal angkasa untuk membuat penentuan pasti lokasinya.
Sebaliknya mereka menggunakan instrumen gelombang plasma, yang terletak di antena sepanjang 10 meter di Voyager 1 dan "hadiah" yang tidak dijangka dari Matahari, Coronal Mass Ejection yang besar.
Antena mempunyai penerima radio di hujungnya - "seperti telinga kelinci di set televisyen lama," kata Don Gurnett, yang memimpin pasukan sains gelombang plasma di University of Iowa. CME meletus dari Matahari pada bulan Mac 2012, dan akhirnya tiba di lokasi Voyager 1 13 bulan kemudian, pada bulan April 2013. Kerana CME, plasma di sekitar kapal angkasa mula bergetar seperti tali biola.
Gelombang ayunan membantu saintis menentukan ketumpatan plasma. Stone mengatakan, ayunan tertentu bermaksud kapal angkasa itu dimandikan dalam plasma lebih dari 40 kali lebih padat daripada yang mereka temui di lapisan luar heliosfera.
"Sekarang setelah kami memiliki data penting baru, kami percaya ini adalah lompatan bersejarah manusia ke ruang antarbintang," kata Stone, "Pasukan Voyager memerlukan masa untuk menganalisis pemerhatian dan memahami mereka. Tetapi sekarang kita dapat menjawab pertanyaan yang kita semua tanyakan - ‘Apakah kita masih ada?’ Ya, benar. ”
Pasukan sains gelombang plasma meninjau datanya dan menemui satu set gegaran awal yang lebih lemah pada bulan Oktober dan November 2012 dari CME lain. Melalui ekstrapolasi ketumpatan plasma yang diukur dari kedua peristiwa tersebut, pasukan menentukan Voyager 1 pertama kali memasuki ruang antara bintang pada bulan Ogos 2012.
"Kami benar-benar melompat keluar dari tempat duduk kami ketika kami melihat osilasi ini dalam data kami - mereka menunjukkan kepada kami kapal angkasa berada di wilayah yang sama sekali baru, setanding dengan apa yang diharapkan di ruang antara bintang, dan sama sekali berbeza daripada di gelembung solar," kata Gurnett . "Jelas kami telah melewati heliopause, yang merupakan batas panjang hipotesis antara plasma suria dan plasma antarbintang."
Data plasma baru mencadangkan jangka waktu yang konsisten dengan perubahan mendadak dan tahan lama dalam ketumpatan zarah bertenaga yang pertama kali dikesan pada 25 Ogos 2012.
Pada waktu itu, Stone berkata, “Kami pasti berada di wilayah baru di pinggir sistem suria di mana keadaan berubah dengan cepat. Tetapi kami belum dapat mengatakan bahawa Voyager 1 telah memasuki ruang antarbintang, "sambil menambah bahawa data berubah dengan cara yang tidak disangka oleh pasukan," tetapi Voyager selalu mengejutkan kami dengan penemuan baru. "
Sekarang, setelah ditinjau lebih lanjut, pasukan Voyager secara amnya menerima tarikh Ogos 2012 sebagai tarikh kedatangan antara bintang. Perubahan partikel dan plasma yang dikenakan adalah apa yang diharapkan semasa penyeberangan heliopause. Ini mengukuhkan bahawa keputusan sains pasti tidak selalu cepat.
"Kerja keras pasukan untuk membina kapal angkasa yang tahan lama dan mengurus sumber daya kapal angkasa Voyager dengan berhati-hati yang dibelanjakan untuk yang lain untuk NASA dan kemanusiaan," kata Suzanne Dodd, pengurus projek Voyager, yang berpusat di Makmal Jet Propulsion NASA, Pasadena, Calif. "Kami mengharapkan medan dan instrumen sains zarah di Voyager akan terus menghantar kembali data sekurang-kurangnya pada tahun 2020. Kami tidak sabar untuk melihat apa yang ditunjukkan oleh instrumen Voyager kepada kami mengenai ruang dalam. "
Ada beberapa bolak-balik mengenai sama ada Voyager 1 masuk atau keluar dari Sistem Suria. Seperti yang kami katakan, ini pertama kali disoal pada bulan Ogos 2012, dengan lebih banyak spekulasi pada bulan Disember 2012, kemudian pada bulan Mac 2013 sebuah makalah oleh William Webber dan F.B. McDonald mendakwa Voyager 1 telah keluar dari Sistem Suria pada bulan Disember sebelumnya, tetapi Stone menegaskan bahawa data tersebut belum positif. Kemudian kira-kira sebulan yang lalu sebuah makalah dikeluarkan oleh Marc Swisdak dari University of Maryland yang mengatakan Voyager 1 keluar dari sistem suria, tetapi pada ketika itu Ed Stone dan pasukan Voyager mengeluarkan pernyataan yang mengatakan bahawa mereka masih membuat penentuan itu.
Hari ini, Gurnett mendedahkan bahawa waktu semua saintis berada dalam perjanjian "rasmi" tidak berlaku kerana waktu proses tinjauan untuk makalah ilmiah. "Makalah kami diserahkan sebulan sebelum kertas mereka, mereka baru melalui kitaran semakan sebelum kami," katanya. "Tetapi mereka pada dasarnya adalah kertas teori."
Voyager 1 dan kembarnya, Voyager 2, dilancarkan selama 16 hari pada tahun 1977. Penyelarasan planet yang kebetulan yang hanya berlaku setiap 176 tahun membolehkan kedua kapal angkasa itu bergabung bersama untuk mencapai semua planet luar dalam jangka masa 12 tahun. Kedua kapal angkasa terbang oleh Musytari dan Saturnus. Voyager 2 juga terbang oleh Uranus dan Neptune. Voyager 2, dilancarkan sebelum Voyager 1, adalah kapal angkasa terpanjang yang dikendalikan secara berterusan. Jaraknya sekitar 9.5 bilion batu (15 bilion kilometer) dari Matahari kita.
Pengawal misi Voyager masih bercakap dengan atau menerima data dari Voyager 1 dan Voyager 2 setiap hari, walaupun isyarat yang dipancarkan pada masa ini sangat redup, sekitar 23 watt - kekuatan mentol lampu peti sejuk. Pada saat isyarat sampai ke Bumi, mereka adalah pecahan dari satu bilion bilion watt. Data dari instrumen Voyager 1 dihantar ke Bumi biasanya pada 160 bit sesaat, dan ditangkap oleh stesen Jaringan Angkasa Dalam NASA sepanjang 34 dan 70 meter. Dalam perjalanan dengan kelajuan cahaya, isyarat dari Voyager 1 mengambil masa sekitar 17 jam untuk melakukan perjalanan ke Bumi. Setelah data dihantar ke JPL dan diproses oleh pasukan sains, data Voyager dibuat untuk umum.
"Voyager telah pergi dengan berani di mana tidak ada penyelidikan sebelumnya, menandakan salah satu pencapaian teknologi yang paling penting dalam sejarah sejarah sains, dan menambah bab baru dalam impian dan usaha saintifik manusia," kata John Grunsfeld, pentadbir bersekutu NASA untuk sains di Washington. "Mungkin beberapa penjelajah angkasa lepas akan bertemu dengan Voyager, utusan antarbintang pertama kami, dan merenungkan bagaimana kapal angkasa yang berani ini membantu perjalanan mereka."
Para saintis tidak tahu bila Voyager 1 akan sampai ke bahagian ruang antara bintang yang tidak terganggu di mana tidak ada pengaruh dari Matahari kita. Mereka juga tidak pasti kapan Voyager 2 dijangka melintasi ruang antarbintang, tetapi mereka percaya ia tidak terlalu jauh.
"Dari satu segi, ini hanya permulaan. Kami sekarang menuju ke persekitaran yang benar-benar asing dan apa yang Voyager akan temui sebenarnya tidak diketahui, ”kata Gary Zank, dari Jabatan Sains Angkasa di Universiti Alabama, Huntsville, ketika bercakap pada sidang media hari ini.
Walaupun Voyager 1 akan terus berjalan, kita tidak akan selalu dapat berkomunikasi dengannya, seperti yang kita lakukan sekarang. Pada tahun 2025 semua instrumen akan dimatikan, dan pasukan sains akan dapat mengoperasikan kapal angkasa selama kira-kira 10 tahun selepas itu untuk mendapatkan data kejuruteraan. Voyager 1 bertujuan menuju buruj Ophiuchus. Pada tahun 40,272 Masihi, Voyager 1 akan datang dalam 1,7 tahun cahaya bintang yang tidak jelas di buruj Ursa Minor (Little Bear atau Little Dipper) yang disebut AC + 79 3888. Ia akan berayun di sekitar bintang dan mengorbit di sekitar pusat Bima Sakti, mungkin selama berjuta-juta tahun.
Baca lebih lanjut: NASA, JPL
