ボイジャーは5年以内に暗転するかもしれない

W1977 年に 2 機のボイジャー探査機が宇宙に打ち上げられ、彼らは未知の領域へと向かいました。人類が太陽系の 4 つの巨大な外惑星、木星、土星、天王星、海王星を間近で研究するためにロボット宇宙船を送ったのはこれが初めてでした。その後数十年にわたって探査機によって捕らえられた驚くべき画像と科学データは、宇宙に対する私たちの理解を変えました。

ボイジャーを通して、私たちは木星の乱暴な大気、天王星の傾いた磁場、大暗斑と呼ばれる海王星の回転する嵐、そして土星のダイナミックな環について学びました。また、外惑星の23個の新月も発見し、これらの衛星は科学者たちが疑っていた死んだ凍った世界ではないことも判明した。土星の衛星はほとんどが水の氷で構成されているように見えましたが、木星の衛星イオの活火山は数十マイルの高さまで溶岩を噴出しました。最終的には、2 つの宇宙船は 4 つの巨大な惑星だけでなく、48 の衛星、さらにそれらの惑星が持つ環、大気、磁場も調査することになります。

1990 年にボイジャーの 4 つの惑星のツアーが完了すると、世界の注目は薄れました。しかし探査機は、星間の紫外線源や太陽の影響と星間空間との境界など、太陽系の動態に関する驚くべき洞察を提供し続けた。 NASAのボイジャーミッション担当プロジェクトサイエンティスト、リンダ・スピルカー氏によると、今日でも両方の探査機は星間物質、つまり星と星の間の空間に関するデータを送り続けており、それに含まれる薄いイオン化ガスの密度や温度、発生率などの正確な測定も含まれているという。高エネルギー宇宙線のこと。

一部の専門家は、ボイジャーとの連絡が途絶えるまでにわずか5年程度しかないと考えています。

最初の打ち上げから 45 年以上が経ち、ボイジャーは現在、NASA の最も長命なミッションであり、地球から最も遠い人工物体となっています。しかし、いつかそれらはオフラインになり、おそらく永遠に、最後のフロンティアへと静かに漂流することになります。 NASAは、電力の使用をできる限り少なくすることで、宇宙船の機器やカメラの寿命を限界まで延ばすために、数十年にわたり段階的に宇宙船の機器やカメラを停止してきました。たとえば、ボイジャー 1 号の最後の写真の 1 つは、カメラの電源が永久にオフになる直前の 1990 年に撮影された有名な「ペール ブルー ドット」です。そして1990年代後半以来、技術者らは両方のボイジャーに対し、プラズマ科学、電磁場の強さ、星の光の分析に関連する機器を停止するよう命じた。

一部の専門家は、ボイジャーとの連絡が途絶えるまでにわずか5年程度しかないと考えています。 1977年にフロリダ州のケープカナベラルからボイジャー1号の打ち上げを目撃し、2027年の打ち上げ50周年までミッションを継続させようという大きな動きがあったとジョンズ・ホプキンス大学の宇宙科学者ラルフ・マクナットは言う。彼のキャリアを通じてボイジャーのミッションに携わりました。 「見てみましょう。」

NASA によると、ボイジャー 1 号は現在地球から 150 億マイル以上離れており、これは冥王星の平均軌道の約 3 倍であり、無線信号が到達するまでに約 23 時間かかります。一方、双子のボイジャー 2 号は約 130 億マイル離れています。探査機は依然として地球と脆弱な無線通信を行っており、機器は両方とも「ヘリオポーズ」（太陽からの荷電粒子の風が最終的に止まる、理論上の太陽系の外縁）を通過したことを示している。彼らは現在、星間空間を漂流しています。

しかし、探査機はいわゆる「核電池」、実際にはプルトニウムの放射性崩壊から電気を作る放射性同位体熱電発電機からの電力が危機的に不足している。 探査機の出力が弱まり、100億マイル以上離れた場所での交信が困難であるということは、近い将来、いずれかのボイジャーがNASAの深宇宙ネットワークを介した通信の試みに応答できなくなることを意味している。どちらの探査機も、主要な機器を保温し、燃料ライン内のヒドラジンを液体に保つためにヒーターを使用しています。燃料が凍結すると、探査機はメインの無線アンテナを地球に向け、通信を維持するためにスラスターを使用できなくなります。終わりが来るでしょう。

現在、冥王星へのニューホライズンズミッションを含む、より新しい宇宙探査機が太陽系の外縁を探索しています。マクナット氏はその探査機の機器を監督しており、探査機は現在、太陽風が地球から約55億マイル、つまり地球から冥王星の距離のほぼ2倍離れた星間物質に最初に衝突する「終結ショック」に向かっている。彼は、早ければ 2036 年に打ち上げられる可能性がある星間探査機の計画を推進する主要な科学者の 1 人でもあります。その技術はボイジャーよりも 50 年進歩しており、半分の時間で同じ距離に到達できる可能性があります。

マクナットにとって、ボイジャーが何年も経った今でも現役でいることは「嬉しい驚き」だ。 」と彼は言います。 「保証期間を 10 倍も超えました。」

たとえボイジャーが地球と通信できなくなったとしても、それが彼らの使命の終わりではありません。どちらの探査機にも、地球の音、50 以上の言語での挨拶、モーツァルトとチャック ベリーの音楽、そしてここへの行き方を示す星図を収録した有名な 12 インチの「ゴールデン レコード」が搭載されています。探査機の設計者らは、いつかこれらのレコードが地球から遠く離れた異星人宇宙旅行者によって再生されるかもしれないと期待していた。

そして彼らの希望はいつか実現するかもしれない。ボイジャー1号は約4万年後にラクダ座の恒星に比較的近づき、ボイジャー2号はほぼ同時にアンドロメダ座の恒星に近づくだろう。いつかボイジャーが地球からの新しい探査機に追い抜かれる可能性はありますが、今のところ彼らは星への人類の大使です。地球との通信が途絶えたとき、それが彼らの最後の使命となる。

リード画像: Dotted Yeti / Shutterstock

• トム・メットカーフ

  投稿日 2024 年 12 月 3 日

  Tom Metcalfe はロンドンを拠点とする科学ジャーナリストで、主に宇宙、エネルギー、考古学、地球、海洋について執筆しています。彼は次のように書いています サイエンティフィック アメリカン、ナショナル ジオグラフィック、ライブ サイエンス、NBC ニュース、BBC ニュース、 そしてその他。

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