La sonda della Nasa Voyager 2, sulla scia del suo fratello, Voyager 1, è diventato il secondo oggetto creato dall’uomo a entrare nello spazio interstellare, ora è uscita dall’eliosfera, la bolla protettiva di particelle e campi magnetici creata dal Sole.
Gli scienziati della missione confrontando i dati di diversi strumenti a bordo della pionieristica astronave, hanno stabilito che la sonda ha superato il bordo esterno dell’eliosfera il 5 novembre 2018, questo limite, chiamato eliopausa, è il confine presso il quale il vento solare emesso dal nostro Sole è fermato dal mezzo interstellare. Il suo gemello, Voyager 1, ha superato questo limite nel 2012, Voyager 2 porta con sé uno strumento di lavoro, fornirà le prime osservazioni della natura di questa porta d’ingresso nello spazio interstellare.
Voyager 2 ora è a poco più di 18 miliardi di chilometri dalla Terra. Gli addetti della missione possono ancora comunicare con Voyager 2 mentre entra in questa nuova fase del suo viaggio, ma le informazioni – che si spostano alla velocità della luce – impiegano circa 16,5 ore per viaggiare dalla sonda alla Terra; in confronto, la luce che viaggia dal Sole impiega circa otto minuti per raggiungere la Terra.
La prova più convincente dell’uscita di Voyager 2 dall’eliosfera è stata data dal Plasma Science Experiment (PLS), uno strumento che ha smesso di funzionare sul Voyager 1 nel 1980, molto prima che la sonda attraversasse l’eliopausa. Fino a poco tempo fa, lo spazio che circondava Voyager 2 era riempito prevalentemente di plasma che usciva dal nostro Sole, questo deflusso, chiamato vento solare, crea una bolla – l’eliosfera – che avvolge i pianeti del nostro sistema solare. Il PLS utilizza la corrente elettrica del plasma per rilevare la velocità, la densità, la temperatura, la pressione e il flusso del vento solare. Il PLS a bordo di Voyager 2 lo scorso 5 novembre ha osservato un forte calo della velocità delle particelle di vento solare, da quella data, lo strumento al plasma non ha osservato alcun flusso di vento solare nell’ambiente intorno a Voyager 2, il che rende gli scienziati della missione sicuri che la sonda ha lasciato l’eliosfera.
John Richardson, ricercatore principale per lo strumento PLS presso il Massachusetts Institute of Technology di Cambridge, ha detto:
«Lavorare per la missione Voyager mi fa sentire come un esploratore, perché tutto ciò che vediamo, è nuovo, anche se Voyager 1 ha attraversato l’eliopausa nel 2012, l’ha fatto in un luogo differente e in un momento diverso, e senza i dati dello strumento PLS, quindi stiamo ancora vedendo cose che nessuno ha mai visto prima».
Ed Stone, scienziato del progetto Voyager presso California Institute of Technology (abbreviato in Caltech, è un’università privata di ricerca situata a Pasadena in California), ha detto: «C’è ancora molto da imparare sulla regione dello spazio interstellare immediatamente dopo l’eliopausa».
I due Voyager insieme offrono uno studio dettagliato di come la nostra eliosfera interagisce con il costante vento interstellare che fluisce dall’aldilà. Le loro osservazioni completano i dati dell‘Interstellar Boundary Explorer (IBEX) della NASA, una missione che rileva a distanza quel confine. La Nasa per capitalizzare le osservazioni dei Voyager sta preparando una nuova missione Interstellar Mapping and Acceleration Probe (IMAP), il cui lancio è previsto nel 2024.
Nicola Fox, direttore della divisione di eliofisica presso la sede centrale della Nasa ha detto:
«Voyager ha un posto molto speciale per il nostro team, i nostri studi si estendono dal Sole a tutto ciò che il vento solare tocca. L’invio da parte dei Voyager d’informazioni sul bordo dell’influenza del Sole ci offre uno sguardo senza precedenti su un territorio veramente inesplorato».
Le sonde Voyager 1 e Voyager 2 hanno lasciato l’eliosfera, ma ancora non sono uscite dal sistema solare e non se ne andranno presto. Il confine del sistema solare è considerato oltre il bordo esterno della cosiddetta Nube di Oort una sfera composta di minuscole particelle di ghiaccio, comete, polvere e altri detriti, che sono ancora sotto l’influenza della gravità del Sole. La sua larghezza non è nota con precisione, ma si stima che inizi da circa 1.000 unità astronomiche (AU) dal Sole e si estenda a circa 100.000 unità AU (un’unità UA è la distanza dal Sole alla Terra). Ci vorranno circa 300 anni prima che Voyager 2 raggiunga il bordo interno della Nube di Oort e probabilmente 30.000 anni per volare oltre.
Le sonde Voyager sono alimentate con il calore proveniente dal decadimento di materiale radioattivo, contenuto in un dispositivo chiamato generatore termico radioisotopo (RTG). La potenza RTG diminuisce di circa quattro watt l’anno, il che significa che vari dispositivi dei Voyager, compreso le telecamere di entrambe le navicelle spaziali, sono state spente nel tempo per gestire la potenza.
Suzanne Dodd è la direttrice dello Jet Propulsion Laboratory California Institute of Technology (JPL) per la direzione della rete interplanetaria. Ha oltre 30 anni di esperienza nelle operazioni di veicoli spaziali, ricoprendo ruoli di project manager nella Missione Interstellare Voyager, nello Spitzer Space Telescope e nella Nuclear Spectroscopic Telescope Array, ha detto:
«E’ il momento che tutti stavamo aspettando. Ora non vediamo l’ora di sapere cosa saremo in grado di imparare avendo entrambe le sonde al di fuori dell’eliopausa».
Voyager 2 è stato lanciato nel 1977, 16 giorni prima di Voyager 1, le due sonde hanno viaggiato ben oltre le loro destinazioni originali. Erano state progettate per durare cinque anni per condurre studi ravvicinati su Giove e Saturno. La sonda Voyager 2 è stata in grado di osservare anche i pianeti Urano e Nettuno sfruttando un allineamento planetario vantaggioso che si verificò alla fine degli anni settanta. Voyager 2 è la missione più lunga in corso della Nasa, a oggi (2018) è l’unica sonda ad aver compiuto un passaggio ravvicinato di Urano e di Nettuno.
Il programma Voyager ha avuto un impatto non solo sulle generazioni di scienziati e ingegneri attuali e futuri, ma anche sulla cultura della Terra, inclusi film, arte e musica: a bordo delle due sonde si trova una copia del Voyager Golden Record, un disco registrato, contiene immagini e suoni della Terra insieme a una selezione musicale. Sulla custodia del disco, anch’essa metallica, sono incise le istruzioni per accedere alle registrazioni in caso di ritrovamento. Poiché la navicella spaziale potrebbe resistere per miliardi di anni, questi dischi un giorno saranno le uniche tracce della civiltà umana.
I controllori di missione della Voyager comunicano con le sonde utilizzando il Deep Space Network (DSN) della Nasa, un sistema globale per comunicare con le navicelle interplanetarie. Il DSN è costituito da tre gruppi di antenne a Goldstone (California), Madrid (Spagna), e Canberra (Australia).
La missione interstellare Voyager fa parte dell’Heliophysics System Observatory della Nasa, sponsorizzato dalla Heliophysics Division della direzione della missione scientifica della Nasa a Washington. JPL ha costruito e gestisce la navicella spaziale gemella Voyager. Il DSN della NASA, gestito da JPL, è una rete internazionale di antenne che supporta missioni interplanetarie e osservazioni di astronomia radio e radar per l’esplorazione del sistema solare e dell’universo. La rete supporta anche missioni selezionate di orbita terrestre.
La Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation, l’agenzia scientifica nazionale australiana, gestisce sia il complesso di comunicazione nello spazio profondo di Canberra, parte del DSN, sia l’Osservatorio Parkes, quest’ultimo dall’8 novembre è utilizzato dalla NASA per collegare in downlink i dati di Voyager 2. Il downlink è la creazione di un collegamento di comunicazione da un satellite orbitante a una o più stazioni terrestri sulla Terra.