Las sondas Voyager, el gran legado de la Humanidad

Han pasado algo más de 40 años desde el lanzamiento de las sondas Voyager. Dos naves que nos descubrieron los secretos de las regiones más alejadas del Sistema Solar. Llevan, además, un mensaje muy especial a bordo, el legado de la Humanidad en un futuro lejano…

El origen de las sondas Voyager y el papel de Titán

Las sondas Voyager

Concepto artístico de la sonda Voyager 1 en el espacio interestelar.
Crédito: Don Davis

Originalmente, las sondas Voyager iban a ser parte del programa Mariner. Habían sido concebidas como las sondas 11 y 12. Las 10 primeras se habían dedicado a investigar Mercurio, Venus y Marte. Mientras que Mariner 11 y 12 investigarían los planetas gigantes. Pero la NASA decidió encuadrarlas en su propio programa, porque entendieron que el diseño de las sondas había avanzado lo suficiente como para no tener relación con el programa Mariner.

Ambas fueron lanzadas en 1977. Voyager 2, el 20 de agosto. Voyager 1, el 5 de septiembre. El objetivo era visitar los gigantes gaseosos del Sistema Solar. En el caso de Voyager 2, su trayectoria le llevaría a visitar Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. Voyager 1, por su parte, fue lanzada en una trayectoria similar, pero algo más corta y veloz, para poder visitar Titán. A fin de cuentas, ya se sabía que el satélite era bastante grande y que tenía una densa atmósfera.

Su encuentro con Titán provocó que Voyager 1 fuese expulsado fuera del plano de la eclíptica. Es un plano imaginario en el que todos los planetas del Sistema Solar giran alrededor del Sol. Así que puso fin a su misión de exploración planetaria. De no haber llegado a poder visitar Titán, su trayectoria impedía que pudiese visitar Urano y Neptuno, pero sí hubiera permitido el viaje hasta Plutón. Si esto hubiese sucedido, Voyager 2 habría visto su trayectoria alterada para visitar el satélite.

El éxito de una misión

La ruta de las sondas Voyager a lo largo de los años.
Crédito: NASA

Así que, si todo se hubiese ido al traste, nos habríamos quedado sin la visita de la sonda a Urano y Neptuno. Entre nosotros, me alegro de que todo saliese bien, porque es la única nave que ha visitado ambos planetas. En la década de los 90, la sonda Voyager 1 adelantó a las sondas Pioneer 10 y 11, convirtiéndose en el objeto más distante lanzado por el ser humano. Es un récord que no va a perder en las próximas décadas, porque no hemos lanzado ninguna sonda que viaje más rápido.

Cada sonda pesa 773 kilos, de los que 105 corresponden a los diversos instrumentos que llevan a bordo. Las dos naves son idénticas, llevando 11 instrumentos diseñados para realizar diferentes observaciones (imágenes, infrarrojo, radio, ultravioleta…). Antes de repasar lo que hemos descubierto con ambas sondas, hay que recordar que esta misión de la NASA sigue operativa. Con 40 años de funcionamiento, es la misión más larga de la agencia espacial estadounidense, y todavía le quedan años de funcionamiento…

Esto ha planteado, como quizá imagines, serios desafíos a la NASA. La tecnología de las Voyager es muy antigua, y tiene muy poco que ver con lo que utilizamos en la actualidad. Así que ha sido necesario recurrir a personal con experiencia en la tecnología de hace 40 años, así como mantener el equipamiento capaz de mantener el contacto y la comunicación con las sondas. En cierto modo, podríamos decir que hay un lugar, en la agencia espacial, en la que el tiempo parece no haber pasado.

La exploración de Voyager 2

Voyager 2 partió el 20 de agosto de 1977. Comenzó su fase de observación de Júpiter el 25 de abril de 1979. Llegó a acercarse a 570.000 kilómetros del planeta, y nos dejó grandes imágenes. Como la de Júpiter y su mancha roja, y el satélite Ío pasando por delante del planeta. Así como Calisto, un objeto celeste geológicamente muerto. No ha tenido actividad geológica en miles de millones de años, y su superficie está machacada por cráteres. También nos brindó una fotografía en color de Europa.


El 5 de junio de 1981, comenzó la fase de observación de Saturno. Donde también dejó imágenes que valen la pena observar. La primera es de Saturno, cuando la sonda se estaba acercando al sistema. La segunda foto es un eclipse (o una ocultación) de Sol… provocado por Titán. También observó los espectaculares anillos de Saturno, como se puede ver en la tercera foto y algunos satélites como Tetis (que aparece en la quinta imagen, con una franja central que parece naranja/marrón oscuro), Encélado (en tono azulado) y Jápeto, el satélite de dos colores.


El 4 de abril de 1985 comenzó la fase de observación de Urano. Voyager 2 es la única nave que lo ha visitado, y de momento no hay ninguna misión más prevista. La primera imagen te será familiar, pero la segunda, personalmente, me gusta mucho más: Urano en fase creciente. También observó los anillos de Urano, que aparecen en la tercera imagen de la galería, así como varios satélites. Miranda y su superficie fracturada, Ariel, vista desde 130.000 kilómetros de distancia, y Titania, observada desde unos 500.000 kilómetros.

La exploración de Neptuno y la misión extendida

Finalmente, el 5 de junio de 1989, Voyager 2 comenzó la fase de observación de Neptuno. De nuevo, fue la única nave que lo visitó y no hay ninguna misión programada. La primera foto de Neptuno es conocidísima. En la segunda, aparece junto a su satélite más grande: Tritón, un satélite muy interesante por diversos motivos. También fotografió los anillos de Neptuno, el satélite Proteo (y otros) así como nubes en Neptuno.


 

Tras estas visitas, Voyager 2 entró en su misión interestelar, en la que lleva operativa desde 1989. Su misión es explorar la heliosfera. Es una región del espacio dominada por el Sol (mucho más allá de la órbita de Plutón), con forma de burbuja, creada por el viento solar. En cierto modo, es como una especie de caparazón contra el medio interestelar (compuesto principalmente por el hidrógeno y el helio de la Vía Láctea). En la actualidad, la sonda Voyager 2 está a 115 UAs. 1 UA (unidad astronómica) es la distancia que separa la Tierra del Sol.

Sigue activa en su función científica, transmitiendo datos de vuelta a la Tierra a una velocidad de 160 bits/s. La expectativa es que seguirá en funcionamiento hasta 2025, o quizá un poco más, cuando ya se quedará sin energía para poder operar sus instrumentos. A partir de ahí, el futuro de la sonda Voyager 2 está relativamente claro. No va a ninguna estrella en particular, pero en unos 40.000 años pasará a 1,7 años luz de la estrella Ross 248. Después, pasará a 4,3 años-luz de Sirio, dentro de 296.000 años, si su trayectoria no varía.

La exploración de la sonda Voyager 1

La sonda Voyager 1, por su parte, comenzó su observación de Júpiter el 6 de enero de 1979. Observó su Gran Mancha Roja, así como el satélite Europa y también captó la actividad volcánica de Ío, el objeto más activo (volcánicamente hablando). En la cuarta imagen se puede apreciar la superficie de Ío con mayor detalle, permitiéndonos ver su lava rica en azufre. La quinta foto es de Ganímedes, el satélite más grande del Sistema Solar. Es más grande que Mercurio, y lo consideraríamos un planeta si orbitase al Sol.


Después, Voyager 1 se dirigió a Saturno, que comenzó a observar el 22 de agosto de 1989, también observó el satélite Dione, la superficie congelada de Rea y, por supuesto, la densa atmósfera de Titán, visible en la cuarta foto. Después, en diciembre de ese mismo 1980. Tras esta visita, y su paso por Titán, Voyager 1 no pudo continuar con la exploración del Sistema Solar, por lo que se dio paso a la misión extendida.


Después, Voyager 1 comienza su misión interestelar, y es aquí cuando me atrevería a decir que comienza su leyenda. Carl Sagan era parte del equipo de imagen de Voyager. Durante años, Sagan estuvo batallando para lograr que la sonda Voyager 1 hiciese un “retrato de familia“. Algo que sucedió en 1990, con la nave más allá de la órbita de Plutón, y que nos dejó dos imágenes históricas como legado. Por una parte, el propio retrato…

El “retrato de familia” del Sistema Solar hecho por la sonda Voyager 1. Esta imagen consiste de 60 imágenes tomadas por las cámaras de Gran y Pequeño ángulo utilizando los filtros de Metano, Violeta, Azul, Verde y Limpio.
Crédito: NASA

Una foto para la historia de las sondas Voyager

Ese pixel, marcado dentro del círculo, es la Tierra, vista desde la órbita más allá de Plutón, fotografiada por la sonda Voyager.
Crédito: NASA

Por otro, la foto que inspiró el que para muchos es uno de los mejores discursos sobre nuestro lugar en el cosmos. Toda una fuente de inspiración. Hablo de un punto azul pálido (que puedes leer en el enlace anterior). El azar quiso que, por la proximidad de nuestro planeta al Sol (visto desde tan lejos), la Tierra pareciese estar suspendida en un rayo de luz. En realidad es un destello de la cámara Voyager 1.

Voyager 1, además, no ha dejado de seguir realizando grandes aportaciones científicas. Es la primera sonda que llega a la heliopausa, el borde de la heliosfera, esa región que os describía antes. El primer gráfico muestra la caída del ritmo de detección de partículas de viento solar. Mientras que el segundo, por su parte, muestra un aumento notable en el ritmo de detección de los rayos cósmicos. Así que, en 2013, la NASA anunció que la sonda Voyager 1 está en el medio interestelar. Eso sí, no quiere decir que haya abandonado el Sistema Solar, ni mucho menos.


Todavía no ha llegado, por ejemplo, al punto más lejano de la órbita de Sedna, el planeta enano con la órbita más larga que conocemos. Tarda 11.000 años en dar una vuelta alrededor del Sol. Tampoco ha llegado a la Nube de Oort. Todavía está en el Sistema Solar. En la actualidad, la sonda está a 140 UAs de distancia. En unos 300 años llegará a la Nube de Oort, y tardará unos 30.000 años en atravesarla. Al igual que Voyager 2, no va a ninguna estrella en particular, pero en 40.000 años pasará a 1,6 años-luz de Gliese 445.

El legado de las sondas Voyager

Anverso del disco de oro de las sondas Voyager.
Crédito: NASA

La sonda Voyager 1, como su hermana, seguirá operativa hasta 2025, o quizá un poco más. Después, las sondas Voyager se convertirán en objetos silenciosos. Es posible que su futuro sea, simplemente, orbitar alrededor de la Vía Láctea, una y otra vez (una vuelta cada 225 millones de años). Pero no puedo terminar este artículo sin mencionar los discos de oro. Cada nave lleva uno a bordo. Son, en cierto modo, como el legado de la Humanidad.

Si no llegamos a abandonar el Sistema Solar, en el futuro lejano, estas naves llevarán una pequeña historia de quienes fuimos. Es extremadamente improbable que una civilización alienígena (si es que las hay) pueda encontrarse con alguna de las sondas. Pero si fuese así, los discos de oro llevan un mensaje. Cuentan quienes fuimos, dónde vivíamos, hablan del Sistema Solar, de la Tierra, y del ser humano.

Los discos contienen diverso material. 116 imágenes, de seres humanos, planetas, lugares de la Tierra… También incluyen diferentes sonidos, tanto naturales (viento y tormenta, por ejemplo), como producidos por animales (cantos de pájaros y sonidos de ballenas). Música de diferentes épocas (desde música clásica como el Concierto de Brandenburgo de Bach hasta Rock and Roll). Y saludos en 55 idiomas diferentes (incluyendo algunos extintos como el acadio).


El contenido de los discos de oro

Reverso del disco de oro de las sondas Voyager.
Crédito: NASA

El disco es bastante ingenioso si pensamos qué contiene. Por un lado, tenemos un disco clásico, de oro, pero exactamente igual a un disco de vinilo (que últimamente parecen volver a estar de moda). En el reverso, la cara que acompaña a este párrafo, se proporciona mucha información, codificada, con instrucciones y datos para descubrir la historia que cuentan las sondas Voyager. La imagen al final del párrafo ilustra dos átomos de hidrógeno en su estado de energía más bajos.

Cuando un átomo de hidrógeno pasa de un estado a otro, emite una pequeña cantidad de radiación en una frecuencia muy concreta, se llama la línea de 21 cm, y tiene su sentido… la suposición es que cualquier civilización avanzada conocerá este concepto.  Como el tiempo que tarda un átomo de hidrógeno en pasar de un estado a otro es siempre el mismo, sirve para establecer un lenguaje de comunicación a través de las matemáticas.

Si esa hipotética civilización reconoce que esa ilustración es el tiempo de transición de un átomo de hidrógeno entre sus dos estados de energía más bajos probablemente podrá descifrar el resto… O al menos esa era la esperanza de Carl Sagan y el equipo que los diseñó. Está fundamentado en el lenguaje universal del cosmos: las matemáticas. Cabe suponer que cualquier civilización con capacidad de viaje interestelar conocerá esa propiedad del hidrógeno.

Crédito: NASA

Descifrando los discos de oro de las sondas Voyager

En la primera imagen se explica cómo funciona el tocadiscos. Por un lado se enseña la posición del disco (visto desde arriba). En el borde exterior se marca en binario, y expresado en el tiempo de transición del hidrógeno, el ritmo de rotación del disco. Finalmente, a la derecha hay un dibujo, en forma de silueta, de un cabezal. El que se utiliza para leer un disco de vinilo suene. ¿Sabéis lo más curioso? Que ambas sondas Voyager llevan a bordo un cabezal así. En la segunda imagen se explica cómo queda el disco visto de lado, y justo debajo, en código binario, su duración (1 hora).

Las terceras y cuartas figuras se encargan de explicar cómo funciona la parte de vídeo del disco. Describe la forma de las ondas de vídeo, su duración y cómo escanearlas. En la cuarta imagen, se explica la dirección del escaneo (arriba) y que la primera imagen será un círculo (abajo). Y, por último, una parte del disco, marcada en rojo para delimitarla. Aunque no lo parezca, es un mapa estelar. Indica la posición del Sistema Solar (en el centro) en relación a 14 púlsares conocidos. Cada púlsar tiene un montón de muescas en binario…



Esas muescas indican la frecuencia de sus pulsos. Además, la línea tan larga que se extiende hacia la derecha, indica la distancia desde el Sol hasta el centro de la Vía Láctea. De tal manera que una civilización lo suficientemente avanzada, lo pueda aprovechar. Basta con que conozcan 3 de esos 14 púlsares (algo que pueden deducir por la distancia y la duración de sus pulsos, incluso si las encontrasen en miles de años). Así, podrán localizar exactamente el Sistema Solar y podrán saber cuál era el lugar de procedencia de la nave.

El futuro tras abandonar la Tierra

La sonda Voyager 1.
Crédito: NASA

Así que, si por desgracia no logramos salir de la Tierra y, dentro de miles de millones de años, del Sistema Solar, la Humanidad desaparecerá. Pero detrás de nosotros, como legado, quedarán las dos sondas Voyager que vagarán perpetuamente por la Vía Láctea. Un recordatorio de quienes fuimos. Es extremadamente improbable que las naves lleguen a ser localizadas nunca, pero siempre queda ese “y si…” que invita a dejar volar la imaginación.

Las sondas Voyager no son solo un hito científico (poco imaginaban sus creadores que, 40 años después, seguirían funcionando). También han dejado su propia huella (especialmente Voyager 1) en la sociedad, al abrirnos las puertas de los lugares que no conocíamos del Sistema Solar y, ahora, ser nuestros ojos más allá de los lugares que todavía no podemos explorar… El hecho de que sigan en funcionamiento, cuatro décadas tras su construcción es más que destacable.

Porque es un recordatorio de que, cuando nos lo proponemos, el ser humano también es capaz de lo mejor. No solo estamos capacitados para lo peor, como podría parecer en tiempos recientes… Las sondas Voyager están abandonando el Sistema Solar. Tardarán miles de años en hacerlo, pero con ellas se marcha, también, una pequeña demostración de lo que podemos hacer cuando trabajamos juntos como sociedad.

Alex Riveiro

Amante de la astronomía. Hablo de todo lo relacionado con el universo y sus conceptos de una manera amena y sencilla. Desde los púlsares hasta la historia de la astronomía en Al-Andalus.

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1 respuesta

  1. Bonderman dice:

    Soy el primero en leerlo, Alex.

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