Chủ Nhật, 29 tháng 5, 2011

Voyager 1

Tàu vũ trụ Voyager 1 là một tàu thăm dò vũ trụ rôbốt nặng 722-kilôgam (1,592 lb) hoạt động ở ngoài Hệ Mặt trời và xa hơn nữa, được phóng đi ngày 5 tháng 9 năm 1977. Nó vẫn nhận các lệnh điều khiển từ, và truyền thông tin về Trái đất, hiện nó đang theo đuổi sứ mệnh mở rộng để định vị và nghiên cứu các biên giới của Hệ mặt trời, gồm cả vành đai Kuiper và phía ngoài. Nhiệm vụ đầu tiên của nó là tới thăm sao Mộc và sao Thổ; là nó là tàu vũ trụ đầu tiên cung cấp các hình ảnh chi tiết về các mặt trăng của hai hành tinh này. Con tàu này dùng năng lượng từ máy phát điện đồng vị phóng xạ. Nguồn phóng xạ được sử dụng là Plutonium (Pu). Tuy do sự phân rã phóng xạ nên một ngày nào đó năng lượng sẽ bị cạn kiệt

Các hoạt động hiện tại

Voyager 1 hiện là vật thể do con người chế tạo ở xa nhất ngoài Trái đất,đang đi xa khỏi cả Trái đất và Mặt trời với tốc độ năng lượng quỹ đạo riêng lớn hơn bất kỳ một tàu vũ trụ nào khác.
  • Dù tàu vũ trụ anh em của nó, Voyager 2, được phóng trước 16 ngày, Voyager 2 sẽ không bao giờ vượt qua Voyager 1 bởi tốc độ phóng cuối cùng của nó thấp hơn.
  • Tàu vũ trụ New Horizons sẽ không bao giờ vượt qua Voyager 1, dù được phóng từ Trái đất với tốc độ lớn hơn cả hai tàu Voyager.
Tốc độ hiện tại của New Horizons hơi lớn hơn Voyager 1 nhưng khi New Horizons đạt tới cùng khoảng cách từ Mặt trời như Voyager 1 hiện nay, tốc độ của nó sẽ khoảng 13 km/s (8 dặm/giây) so với tốc độ của Voyager là 17 km/s (10.5 dặm/giây). Trong chuyến bay của mình, Voyager 1 có lợi thế từ một số lực đẩy hỗ trợ trọng lực.
Báo cao mới nhất của NASA về Voyager: Ở thời điểm ngày 12 tháng 4 năm 2010 Voyager 1 ở khoảng cách 113.158 AU (16.928 tỷ km, hay 10.518 tỷ dặm) hay 0.0018 năm ánh sáng từ Mặt trời, và đã vượt qua sốc cuối cùng, đi vào nhật bão. Như một phần của Phi vụ Liên sao Voyager của NASA,mục tiêu hiện tại là tới và nghiên cứu nhật dừng, là biên giới đã biết của Hệ mặt trời.
Ở khoảng cách này, các tín hiệu từ Voyager 1 có một Round Trip Light Time 31:34:00 (giờ:phút:giây) -- so với 25:45:00 của Voyager 2 (ở thời điểm 2010-04-12).
Nếu Voyager 1 vẫn hoạt động khi nó hoàn thành cuộc du hành qua nhật dừng (để hoàn toàn trở thành vật thể đầu tiên do con người tạo ra rời Hệ mặt trời), các nhà khoa học sẽ có những đo đạc trực tiếp đầu tiên về các điều kiện của môi trường liên sao, có thể cung cấp các bằng chứng liên quan tới nguồn gốc và tính chất chung của Vũ trụ.
So với Hệ mặt trời Voyager 1 ở trên một quỹ đạo phóng hyperbol, ví dụ tốc độ của nó (17.07 km/s) lớn hơn tốc độ thoát địa phương. Tốc độ thấp hơn tốc độ thoát của Ngân hà (≥ 525 km/s = 326 dặm/giây). Vì thế nó sẽ không quay trở lại bên trong Hệ mặt trời, mà ở lại bên trong Ngân hà.
Cùng với Pioneer 10, Pioneer 11, Voyager 2, và New Horizons, Voyager 1 là một tàu vũ trụ liên sao. Nếu Voyager 1 đang đi theo hướng về phía ngôi sao gần nhất, nó sẽ tới đó sau khoảng 75,000 năm.
Voyager 1 có các mục tiêu đầu tiên là các hành tinh sao Mộc và sao Thổ và các mặt trăng cùng các vành đai của chúng; phi vụ hiện tại của nó là thám sát nhật dừng và đo đạc các phần tử của gió mặt trời và môi trường liên sao.

Cả hai tàu Voyager đều đã vượt xa khỏi tuổi thọ dự tính ban đầu của chúng. Mỗi tàu vũ trụ có năng lượng điện từ ba máy phát nhiệt điện đồng vị phóng xạ (RTGs), và dự định sẽ tiếp tục tạo ra đủ điện để các tàu vũ trụ liên lạc với Trái đất cho ít nhất tới năm 2025.

Hồ sơ phi vụ

A rocket launching
Voyager 1 được phóng lên bằng tên lửa Titan IIIE/Centaur
Voyager 1 ban đầu được dự định là Mariner 11 thuộc chương trình Mariner. Từ khi được đặt ra, nó được thiết kế để lợi dụng kỹ thuật tân tiến khi ấy là hỗ trợ trọng lực. May mắn thay, việc phát triển các tàu vũ trụ liên hành tinh trùng với thời điểm các hành tinh thẳng hàng được gọi là Grand Tour.
Grand Tour là một sự hỗ trợ trọng lực liên kết của các hành tinh, mà chỉ với nhiên liệu tối thiểu để chỉnh hướng, sẽ cho phép một tàu vũ trụ tới thăm cả bốn hành tinh khí khổng lồ của Hệ mặt trời: sao Mộc, sao Thổ, sao Thiên Vương, và sao Hải Vương.
Các tàu vũ trụ hầu như giống nhau Voyager 1Voyager 2 đã được thiết kế với tính toán trước về Grand Tour, và những thời điểm phóng của chúng được điều chỉnh để chúng có thể lợi dụng tốt được nó nếu mọi việc diễn ra xuôn sẻ. Tuy nhiên, hai tàu vũ trụ chỉ được Nghị viện cấp vốn như các tàu vũ trụ sao Mộc-sao Thổ. Ở một thời điểm, chương trình đã được gọi là dự án "Mariner Jupiter-Saturn".
Vì sự kiện các hành tinh thẳng hàng đáng chú ý này, một tàu vũ trụ lớp Voyager có thể tới thăm cả bốn hành tinh bên ngoài kể trên chỉ trong 12 năm thay vì xấp xỉ 30 năm như bình thường.
Tàu Voyager 1 được phóng đi ngày 5 tháng 9 năm 1977, bởi Cơ quan Quản lý Hàng không và Vũ trụ từ Mũi Canaveral, Florida, trên một tên lửa phóng Titan IIIE/Centaur, hai tuần sau đó tàu sinh đôi với nó, Voyager 2 được phóng đi ngày 20 tháng 9 năm 1977. Dù được phóng sau Voyager 2, Voyager 1 bay đi theo một quỹ đạo hơi ngắn hơn và nhanh hơn, vì thế nó tới cả sao Mộc và sao Thổ trước con tàu chị em của mình.
Về chi tiết của các gói dụng cụ giống nhau trên các tàu Voyager, xêm bài viết riêng về toàn bộ Chương trình Voyager.

Sao Mộc

Voyager 1 bắt đầu chụp ảnh sao Mộc tháng 1 năm 1979. Lần tiếp cận gần nhất của nó với sao Mộc diễn ra ngày 5 tháng 3 năm 1979, ở khoảng cách khoảng 349,000 kilômét (217,000 dặm) từ tâm hành tinh. Vì có được độ phân giải hình ảnh lớn hơn khi tiếp cận gần hơn, đa số các quan sát mặt trăng, vành đai, từ trường, và môi trưởng vành đai bức xạ của hệ sao Mộc được thực hiện trong giai đoạn 48 giờ trong lần tiếp cận gần nhất này. Voyager 1 kết thúc việc chụp ảnh hệ sao Mộc tháng 4 năm 1979.
Hai tàu vũ trụ Voyager đã thực hiện một số phát hiện quan trọng về sao Mộc, các vệ tinh của nó, các vành đai bức xạ, và các đĩa hành tinh chưa từng được thấy trước kia của nó. Phát hiện đáng ngạc nhiên nhất về hệ sao Mộc là sự hiện diện của hoạt động núi lửa trên mặt trăng Io, chưa từng được quan sát thấy từ Trái đất, hay bởi Pioneer 10 hay 11.

Sao Thổ

Sự hỗ trợ phóng trọng lực của sao Mộc đã được cả hai tàu Voyager thực hiện thành công, và hai tàu bắt đầu tới thăm sao Thổ cùng hệ thống các mặt trăng và vành đai của nó. Chuyến bay vào hệ sao Thổ của Voyager 1 diễn ra tháng 11 năm 1980, với lần tiếp cận gần nhất ngày 12 tháng 11 năm 1980, khi tàu vũ trụ vào trong khoảng cách 124000km từ các đám mây cao nhất của sao Thổ. Các camera trên tàu vũ trụ đã phát hiện các kết cấu phức tạp trong các vành đai của sao Thổ, và các thiết bị cảm biến xa của nó đã nghiên cứu các khí quyển của sao Thổ cùng vệ tinh Titan lớn của nó.
Vì Pioneer 11 một năm trước đó đã phát hiện một khí quyển dày và nhiều khí trên Titan, các thiết bị điều khiển tàu vũ trụ của Jet Propulsion Laboratory đã được lựa chọn cho Voyager 1 để thực hiện một cuộc tiếp cận gần tới Titan, và cũng là cần thiết để chấm dứt Grand Tour của nó tại đó. (Về sự tiếp tục của Grand Tour, xem các đoạn sao Thiên Vương và sao Hải vương ở bài Voyager 2.)
Quỹ đạo phóng của nó với một đường bay ngang qua Titan đã tạo ra một sự chệch hướng trọng lực thừa khiến Voyager 1 vượt ra ngoài mặt phẳng Ecliptic, vì thế chấm dứt phi vụ khoa học hành tinh của nó. Voyager 1 đã có thể được đưa vào một quỹ đạo phóng khác, theo đó hiệu ứng súng cao su trọng lực của khối lượng sao Thổ sẽ lái và phóng Voyager 1 ra ngoài theo đường bay qua sao Diêm Vương. Tuy nhiên, lựa chọn này đã không được thực hiện, bởi quỹ đạo phóng khác bay qua Titan đã được quyết định để có được thêm giá trị khoa học và giảm bớt nguy cơ.
view of Saturn lit from the right. Saturn's globe casts its shadow over the rings to the left. Part of the lower hemisphere can be seen through the rings. Some of the spoke-like ring features are visible as bright patches.
Voyager 1 image of Saturn from 5.3 million km, four days after its closest approach. 
orange coloured area at bottom right is separated from black space at upper left by diagonal series of blue bands
Layers of haze covering Saturn's satellite Titan
Cream-colored section of a disk is separated from the black space above by a fuzzy blue curve
Titan's thick haze layer is shown in this enhanced Voyager 1 image. 
black area with white partly layered fuzzy line curving from top to bottom right
Voyager 1 image of Saturn's F ring. 

 Phi vụ liên sao

a set of grey squares trace roughly left to right. A few are labeled with single letters associated with a nearby coloured square. J is near to a square labeled Jupiter; E to Earth; V to Venus; S to Saturn; U to Uranus; N to Neptune. A small spot appears at the centre of each coloured square
"Chân dung gia đình" của Hệ mặt trời do Voyager 1 chụp
Ngày 14 tháng 2 năm 1990, Voyager 1 chụp bức ảnh "chân dung gia đình" đầu tiên của hệ mặt trời của chúng ta nhìn từ bên ngoài, bao gồm bức ảnh nổi tiếng được gọi là "Chấm xanh mờ". Ước tính cả hai tàu Voyager có đủ năng lượng điện để truyền sóng radio ít nhất cho tới năm 2025, sẽ là hơn 48 năm sau khi phóng. Voyager 1 là tàu vũ trụ đang hoạt động ở khoảng cách xa nhất nhận lệnh và truyền tín hiệu về Trái đất.
Năm Chấm dứt khả năng riêng biệt vì các giới hạn năng lượng điện
2007 Kết thúc plasma subsystem (PLS)
2008 Mất điện Thực nghiệm Radio Thiên văn học Hành tinh (PRA)
2010 Kết thúc các quan sát scan platform và Ultraviolet spectrometer (UVS)
2015 Kết thúc các nhiệm vụ Data Tape Recorder (DTR) (bị giới hạn bởi khả năng bắt 1.4 kbit/s dữ liệu sử dụng một mạng ăng ten 70 m/34 m. Đây là tỷ lệ tối thiểu để DTS có thể đọc dữ liệu.)
Xấp xỉ 2016 Kết thúc các nhiệm vụ con quay hồi chuyển
2020 Bắt đầu tắt các khí cụ khoa học (ở thời điểm 2008-03-18 thứ tự không được quyết định nhưng các thiết bị Low-Energy Charged Particles, Cosmic Ray Subsystem, Magnetometer, và Plasma Wave Subsystem được dự định sẽ vẫn hoạt động)
2025 hay sau đó Không còn năng lượng cho bất kỳ khí cụ nào.

Nhật dừng

orange area at left labeled Bow Shock appears to compress a pale blue oval-shaped region labeled Heliosphere extending to the right with its border labeled Heliopause. A central dark blue circular region is labeled Termination Shock with the gap between it and the Heliosphere labeled Heliosheath. Centred in the blue region is a concentric set of ellipses around a bright spot with two white lines curving away from it: the upper line labeled Voyager 1 ends outside the dark blue circle; the lower line labeled Voyager 2 appears inside
Voyager 1 trong nhật bao.
Khi Voyager 1 hướng tới không gian liên sao, các khí cụ của nó tiếp tục nghiên cứu Hệ mặt trời; các nhà khoa học tại Jet Propulsion Laboratory đang sử dụng các thiết bị sóng plasma trên tàu Voyager 12 để tìm kiếm nhật dừng.
Các nhà khoa học tại Phòng thí nghiệm Vật lý Ứng dụng Đại học Johns Hopkins tin rằng Voyager 1 đã vào sốc kết thúc vào tháng 2 năm 2003. Một số nhà khoa học khác đã bày tỏ sự nghi ngờ, bàn luận trên tờ báo Nature số ngày 6 tháng 11 năm 2003. Trong một buổi họp khoa học tại American Geophysical Union ở New Orleans sáng ngày 25 tháng 5 năm 2005, Tiến sĩ Ed Stone đã trình bày bằng chứng rằng Voyager 1 đang vượt qua sốc cuối cùng vào tháng 12 năm 2004.
Vấn đề sẽ không được giải quyết cho tới khi có các dữ liệu, bởi thiết bị thám sát gió mặt trời của Voyager 1 đã ngừng hoạt động năm 1990. Hư hỏng này có nghĩa rằng việc thám sát kết thúc sốc cuối cùng phải được suy luận từ dữ liệu từ các thiết bị khác trên Voyager I.
Tuy nhiên, vào tháng 5 năm 2005 một tờ báo của NASA nói rằng có một đồng thuận rằng Voyager 1 hiện ở trong nhật bao. Các nhà khoa học dự đoán tàu vũ trụ sẽ đạt tới nhật dừng vào năm 2015.

Đĩa vàng

Bên trong tàu vũ trụ có một trong hai Đĩa Vàng Voyager. Đĩa ghi này có chứa các âm thanh và hình ảnh lựa chọn để thể hiện sự đa dạng của cuộc sống và văn hoá trên Trái đất. Nó được dự định gửi cho bất kỳ hình thức sự sống thông minh ngoài trái đất nào, hay cho con người tương lai, có thể tìm thấy nó.

Tình trạng hiện tại

yellow spot surrounded by three concentric light-blue ellipses labeled from inside to out: Saturn, Uranus and Neptune. A grey ellipse labeled Pluto overlaps Neptune's ellipse. Four colored lines trails outwards from the central spot: a short red line labeled Voyager II traces to the right and up; a green and longer line labeled Pioneer-11 traces to the right; a purple line labeled Voyager traces to the bottom right corner; and a dark blue line labeled Pioneer 10 traces left
Vị trí và các quỹ đạo phóng của tàu vũ trụ Pioneer và Voyager, ở thời điểm ngày 4 tháng 4 năm 2007. Lưu ý chiều dài các đường quỹ đạo không chính xác.
từ Mặt trời ở cùng điểm, ở thời điểm năm 2006 nó ở khoảng cách chưa tới 90 AU từ Mặt trời và đang tiếp cận tới điểm cận nhật ở khoảng cách 76 AU.)
Ở khoảng cách trên, sóng ánh sáng hay radio, cả hai đều ở dạng bức xạ điện từ và truyền đi với tốc độ 299.792,5 kilômét trên giây (tốc độ ánh sáng), mất 15,5 giờ để đi từ Voyager 1 tới Trái đất. Như một cơ sở để so sánh, Mặt trăng ở khoảng cách khoảng 1,4 giây ánh sáng từ Trái đất; Mặt trời ở xấp xỉ 8,5 phút ánh sáng; sao Diêm Vương ở xấp xỉ 4,5 giờ ánh sáng; Các vật thể ngoài sao Hải Vương 2006 SQ372 ở viễn nhật cách khoảng 12,3 ngày ánh sáng; và ngôi sao gần nhất cách 4,22 năm ánh sáng.
Ở thời điểm ngày 9 tháng 10 năm 2009, Voyager 1 đang di chuyển với tốc độ 17.078 kilômét trên giây so với Mặt trời (3,6 AU trên năm hay 61,600 km/h hay 38,400 dặm trên giờ), khoảng 10% nhanh hơn Voyager 2. Ở thời điểm ngày 10 tháng 10 năm 2008, Voyager 1 di chuyển với tốc độ 17,097 kilô mét trên giây so với Mặt trời (giảm 19 m/s trong một năm, vì lực hấp dẫn của Mặt trời). Ngày 29 tháng 1 năm 2010 tàu vũ trụ có tốc độ xấp xỉ 17.073 km/giây.
Ngày 19 tháng 11 năm 2015, Voyager 1 sẽ ở khoảng cách 133.15 đơn vị thiên văn từ Mặt trời. Thông tin khá chính xác liên quan tới vị trí của nó có tại tờ báo này của NASA với các toạ độ nhật tâm của cả hai tàu vũ trụ cho tới năm 2015.
Voyager 1 không hướng về bất kỳ ngôi sao cụ thể nào, nhưng vào khoảng 40,000 năm nó sẽ vượt qua trong khoảng 1.6 năm ánh sáng ngôi sao AC+79 3888 trong chòm sao Camelopardalis bởi AC+79 3888 đang đi về phía Hệ mặt trời với vận tốc khoảng 119 kilômét trên giây.
Ngày 31 tháng 3 năm 2006, những người chơi radio nghiệp dư từ AMSAT ở Đức đã theo dõi và thu nhận sóng radio từ Voyager 1 bằng đĩa ăng ten 20m tại Bochum với kỹ thuật tích hợp dài. Dữ liệu của nó đã được kiểm tra và xác nhận so với dữ liệu từ trạm Deep Space Network tại Madrid, Tây Ban Nha.Đây được cho là lần thán sát đầu tiên như vậy với Voyager 1.
Ở thời điểm tháng 5 năm 2008, Voyager 1 ở góc nghiêng 12.45° và 17.125 giờ lên thẳng, khiến nó đang ở trong chòm sao Ophiuchus khi quan sát từ Trái đất. NASA tiếp tục việc thám sát hàng ngày của họ với Voyager 1 bằng Deep Space Network của mình. Mạng lưới này đo đạng cả độ cao và góc phương vị của sóng radio tới từ Voyager 1, và nó cũng đo khoảng cách từ Trái đất tới Voyager 1 bằng cách đo thời gian trễ giữa các tin hiệu radio từ và tới Voyager 1. Sau đó, với khoảng thời gian trễ đó, nhân với tốc độ ánh sáng sẽ được khoảng cách một chiều.
Nguồn: vi.wikipedia.org

Không có nhận xét nào:

Đăng nhận xét

Nói nhỏ:
Bất cứ ai viết blog đều cảm thấy hạnh phúc khi có một người xem và cảm thấy thích bài viết của mình. Nếu bạn cảm thấy bài viết hay hãy để lại comment bạn nhé. Mỗi lời nhận xét của bạn là động lực để mình tiếp tục cho ra những đứa con tinh thần tiếp theo. Và hãy là người có văn hóa bạn nhé ^^

image

Cuộc đời không bao giờ là con đường thẳng

Hãy làm những điều bạn muốn đến khi nào còn có thể và đừng bao giờ nghĩ đến khi bạn không thể làm được việc gì nữa.

image

Stay Hungry, Stay Foolish

Thời gian của bạn không nhiều, đừng lãng phí bằng cách sống cuộc đời của người khác. Đừng nghe lời giáo điều, vì đó là suy nghĩ của người khác. Đừng để những quan điểm ồn ào lấn át tiếng nói bên trong bạn. Hãy biết bạn muốn gì. Mọi thứ khác chỉ là thứ yếu.(Steve Jobs)

Blogger Wordpress Gadgets