Kam až dosáhl člověk: Voyager 1 se stal věčným mementem existence lidstva. Doletí někdy k cizí hvězdě?
Čtěte Reflex v Googlu přednostně
Nastavte si Reflex jako preferovaný zdroj a naše články uvidíte ve vyhledávání výš.
- Sonda Voyager 1 dosáhla rekordní vzdálenosti jednoho světelného dne od Země (zhruba 26 miliard kilometrů), což představuje mimořádný milník, ačkoliv se stále nachází uvnitř gravitačního vlivu naší sluneční soustavy.
- Přestože sonda využívá téměř padesát let staré technologie a její palubní nukleární generátory kolem roku 2030 definitivně utichnou, stále poskytuje unikátní vědecká měření z mezihvězdného prostoru.
- Po ukončení vysílání bude Voyager 1 pokračovat jako němý poutník vesmírem a přibližně za 40 000 let mine ve vzdálenosti zhruba 1,6 světelného roku červeného trpaslíka Gliese 445.
Když inženýři z kalifornské Jet Propulsion Laboratory odešlou příkaz sondě Voyager 1, na potvrzení jeho přijetí a vykonání čekají dva celé dny. Radiový signál letící rychlostí světla totiž potřebuje rovných 24 hodin tam a dalších 24 hodin zpět. Jeden světelný den od Země představuje vzdálenost přibližně 25,9 miliardy kilometrů. Lidstvo se poprvé v dějinách dotýká mety, která jasně definuje propast mezi naší planetární kolébkou a okolní mezihvězdnou prázdnotou.
Fyzika na hraně: Jak změřit 26 miliard kilometrů prázdnoty
Představa jednoho světelného dne bývá v populárním povědomí často mylně zaměňována za opuštění naší domovské soustavy. Fyzikální realita, jak ji dokumentují telemetrická data NASA Jet Propulsion Laboratory, je střízlivější, a přesto fascinující. Rychlost světla ve vakuu činí zhruba 299 792 kilometrů za sekundu. Pokud toto číslo vynásobíme počtem sekund v jednom dni, dostáváme vzdálenost bezmála 26 miliard kilometrů, což odpovídá zhruba 173 astronomickým jednotkám (AU). Jedna AU představuje průměrnou vzdálenost Země od Slunce.
Voyager 1 sice již v srpnu 2012 podle měření palubních detektorů částic překonal heliopauzu – tedy hranici, kde dynamický tlak slunečního větru ustupuje tlaku okolního mezihvězdného média –, gravitace naší mateřské hvězdy však sahá nepoměrně dále. Vnější hranice Oortova oblaku, rezervoáru kometárních jader považovaného za skutečný gravitační okraj sluneční soustavy, leží ve vzdálenosti odhadované na 50 000 až 100 000 AU. K dosažení této zóny by sonda potřebovala při své současné heliocentrické rychlosti okolo 17 kilometrů za sekundu ještě zhruba třicet tisíc let. Rekordní světelný den je tedy triumfem pozemské telekomunikace a inženýrské vytrvalosti, nikoliv vstupem k cizím hvězdám.
Půlstoletí staré čipy a nukleární kardiostimulátor
Stroj, který tento rekord vytvořil, představuje z hlediska výpočetního výkonu naprostý anachronismus. Sonda odstartovala v září 1977 s výpočetním systémem o kapacitě necelých 70 kilobajtů, což je méně dat, než kolik dnes zabere jediná miniaturní ikona na displeji telefonu. Přesto tento systém dokáže autonomně stabilizovat svou rotaci, mířit vysoce ziskovou parabolickou anténou o průměru 3,7 metru přímo k Zemi a posílat na Zemi data o hustotě mezihvězdného plazmatu a orientaci magnetického pole galaxie.
Každý kontakt vyžaduje zapojení obřích pozemních parabol Deep Space Network (DSN) v Madridu, Goldstone a Canbeře. Výkon vysílače Voyageru činí pouhých 22 wattů, což odpovídá slabé žárovce v chladničce. Signál, který k Zemi dorazí po 24 hodinách pouti mrazivým vakuem, nese výkon měřený v attowattech (deset na minus osmnáctou wattu). Skutečnost, že pozemní střediska dokážou takto slabý signál vylovit z kosmického šumu a dekódovat z něj vědecká data, zůstává jedním z největších úspěchů moderní radioastronomie a zpracování signálu.
Limitem další mise není navigace, ale termodynamika. Palubní radioizotopové termoelektrické generátory (RTG), využívající rozpad plutonia-238, každým rokem ztrácejí zhruba 4 watty využitelného elektrického výkonu. Inženýři NASA postupně vypínají vyhřívací tělesa a jednotlivé vědecké přístroje, aby udrželi v chodu klíčové komunikační obvody. Záchranné softwarové záplaty z nedávné doby, kdy selhala část paměti v telemetrické jednotce FDS (Flight Data System), sice dokázaly sondu vrátit do vědeckého provozu, fyzikální poločas rozpadu paliva však obejít nelze. Kolem roku 2030 definitivně utichne i poslední vysílač.
Vstříc cizím sluncím: Kdy a kde mine první hvězdu
Ačkoliv přístroje sondy brzy zmlknou, její mechanická pouť mezihvězdným prostorem bude pokračovat nerušeně po miliony let. Podle výpočtů nebeské mechaniky NASA Jet Propulsion Laboratory se Voyager 1 přibližně za 40 000 let přiblíží ke své první cizí hvězdě. Jde o červeného trpaslíka s označením Gliese 445 (katalogizovaného též jako AC+79 3888), který se nachází v souhvězdí Žirafy.
Pojem „průlet kolem hvězdy“ však v astronomických relacích vyžaduje střízlivé měřítko: nepůjde o těsné prosvištění planetárním systémem, ale o průlet v minimální vzdálenosti zhruba 1,6 až 1,7 světelného roku od této stálice. Paradoxem celé trajektorie navíc je, že se k sobě obě tělesa nepřibližují jen zásluhou sondy – samotná hvězda Gliese 445 se v současnosti pohybuje vysokou radiální rychlostí směrem k naší sluneční soustavě. Voyager 1 tak tuto zhaslou hvězdnou hlídku mine v hluboké tmě, jako němý poutník, dávno odpojený od svých pozemských tvůrců.
Kosmické měřítko jako lekce pozemské pokory
Někdy se v debatách objevuje argument, zda má udržování kontaktu s polomrtvým kusem hliníku a křemíku po padesáti letech ještě reálný vědecký smysl. Odpověď astrofyziků je jednoznačná: Voyager 1 a jeho dvojče Voyager 2 jsou jedinými lidskými sondami, které provádějí měření in situ v lokálním mezihvězdném médiu. Zkoumají galaktické kosmické záření nezastřené heliosférou a hustotu mezihvězdného plynu, což jsou data, která nelze žádným pozemským teleskopem nasimulovat ani přímo nahradit.
Především nám ale Voyager dává přesné měřítko. Pokud vzdálenost, kterou sonda překonávala takřka půl století, odpovídá pouhému jednomu světelnému dni, pak nejbližší sousední hvězdný systém Alfa Centauri leží ve vzdálenosti více než 4,3 světelného roku. Přepočteno na lidské tempo to znamená přes 1 500 světelných dnů a desítky tisíc let letu s využitím současných pohonů. Voyager 1 tak slouží jako nejpřísnější vědecké zrcadlo: ukazuje, jak nepředstavitelně obrovský je vesmír a jak křehká zůstává lidská existence uvnitř gravitační jamky jediné všední hvězdy.
Až se za několik let generátory definitivně odmlčí, Voyager 1 bude pokračovat v tichém letu galaxií jako pomník civilizace, která dokázala natáhnout ruku celých 24 světelných hodin daleko. Na své palubě ponese pozlacenou měděnou desku se zvuky deště, zpěvem ptáků a pozdravy v desítkách jazyků – vzkaz v láhvi hozený do oceánu, jehož druhý břeh je pro nás zatím v nedohlednu.
