وویجر ۲

وُویجر ۲ (به انگلیسی: Voyager 2) یک کاوشگر فضایی بی‌سرنشین میان‌سیاره‌ای است که در ۲۰ اوت ۱۹۷۷ در قالب برنامهٔ وویجر برای مطالعهٔ سیاره‌های خارجی منظومهٔ شمسی و همچنین فضای میان‌سیاره‌ای توسط ناسا به فضا پرتاب شده‌است. این کاوشگر ۷۲۲ کیلوگرمی تا تاریخ ۴ نوامبر ۲۰۲۴ به مدت ۴۷ سال، ۲ ماه و ۱۵ روز در مأموریت بوده و همچنان به ارسال پیام ادامه می‌دهد. گرچه وویجر ۲ شانزده روز پیش از وویجر ۱ به فضا پرتاب شد، اما به دلیل داشتن مسیر متفاوت (که در نهایت پرواز کناری اورانوس - نپتون را ممکن می‌ساخت) توسط همتای خود وویجر ۱ پشت سر گذاشته می‌شد. وویجر ۲ با فاصلهٔ ۱۰۲/۷ واحد نجومی از خورشید (۳٬۱۵۰ میلیون کیلومتر) در تاریخ ۱۴ سپتامبر ۲۰۱۳ به‌همراه [وویجر ۱]، پایونیر ۱۰ و پایونیر ۱۱ از دورترین ساخته‌های دست بشر در فضا محسوب می‌شود.^[4] وویجر ۲ بخشی از برنامهٔ وویجر بود که به همراه فضاپیمای خواهرش وویجر ۱ اجرا شد؛ که مأموریتش بررسی و مکان‌یابی مرزهای منظومهٔ شمسی شامل کمربند کویپر، هلیوسفر و فضای میان‌ستاره‌ای است. این فضاپیما نخستین فضاناوی بود که از سیاره‌های غول یخی؛ اورانوس و نپتون، دیدار کناری کرد. وویجر ۲ در ۲۹ ژوئن ۱۹۷۹ به برجیس رسید و نیز در ۲۶ اوت ۱۹۸۱ از کنار کیوان و در ۲۶ ژانویه ۱۹۸۶ از کنار اورانوس گذر کرد.^[5]

وویجر ۲

فضاپیمای وویجر ۲
گونه مأموریت	اکتشافات بین سیاره‌ای
اپراتور	ناسا / JPL[1]
شناسهٔ کوسپار	1977-076A[2]
شماره ستکات	۱۰۲۷۱[3]
وبگاه	voyager.jpl.nasa.gov
مدت مأموریت	۴۷ سال، ۲ ماه، ۱۵ روز در کل مأموریت بین سیاره‌ای: ۱۲ سال، ۱ ماه، ۱۲ روز مأموریت بین ستاره‌ای: ۳۵ سال، ۱ ماه، ۲ روز در کل
ویژگی‌های فضاپیما
سازنده	آزمایشگاه پیش‌رانش جت
جرم پرتاب	۸۲۵٫۵ کیلوگرم (۱٬۸۲۰ پوند)
توان	۴۷۰ وات (هنگام پرتاب)
آغاز مأموریت
تاریخ راه‌اندازی	۱۰ اوت ۱۹۷۷، ۱۴:۲۹:۰۰ UTC
موشک	Titan IIIE
سایت پرتاب	Cape Canaveral LC-۴۱
پرواز از مشتری
نزدیک‌ترین فاصله	۹ ژوئیهٔ ۱۹۷۹، ۲۲:۲۹:۰۰ UTC
فاصله	۵۷۰٬۰۰۰ کیلومتر (۳۵۰٬۰۰۰ مایل)
پرواز از زحل
نزدیک‌ترین فاصله	۲۶ اوت ۱۹۸۱، ۰۳:۲۴:۰۵ UTC
فاصله	۱۰۱٬۰۰۰ کیلومتر (۶۳٬۰۰۰ مایل)
پرواز از اورانوس
نزدیک‌ترین فاصله	۲۴ ژانویهٔ ۱۹۸۶، ۱۷:۵۹:۴۷ UTC
پرواز از نپتون
نزدیک‌ترین فاصله	۲۵ آگوست ۱۹۸۹ ۰۳:۵۶:۳۶ UTC
فاصله	۴٬۹۵۱ کیلومتر (۳٬۰۷۶ مایل)
برنامه فلگ‌شیپ → وویجر ۱ وایکینگ ۲ ←

وُویجر ۲ در فاصلهٔ ۱۱۹ یکای نجومی (۱٫۷۸×۱۰^۱۰ کیلومتر) از خورشید، تا اواخر سال ۲۰۱۸، ۱۵٫۳۴۱ متر بر ثانیه (۵۵٫۲۳ کیلومتر بر ساعت)^[6] با سرعت ۱۵٫۳۴۱ متر بر ثانیه (۵۵٬۲۳۰ کیلومتر در ساعت) نسبت به خورشید، در حرکت است. با این سرعت برداری، وُویجر ۲ چهارمین از پنج فضاپیمایی است که برای رسیدن به سرعت گریز؛ که امکان ترک سیستم خورشیدی را به آن‌ها می‌دهد، برخوردار بوده‌اند. در دسامبر ۲۰۱۸ پروب رسماً گزارش داد که کاوشگر وُویجر ۲ هلیوسفر را بسوی فضای بین ستاره‌ای در تاریخ ۵ نوامبر ۲۰۱۸^[7][8] ترک کرده و نخستین اندازه‌گیری مستقیم چگالی و دمای پلاسمای بین ستاره‌ای را گزارش کرده‌است.^[9] محققان دانشگاه آیووا گزارش دادند که فضاپیمای ویجر ۲ وارد فضای میان ستاره‌ای شد، این منطقه یعنی فضای خارج از مرز حباب شکل تولید شده توسط بادهای خورشیدی. بدین ترتیب وویجر ۲ به دنبال خروج ویجر ۱ در سال ۲۰۱۲، به دومین شیء ساخته‌شده توسط انسان تبدیل می‌شود که از تأثیرات خورشید ما خارج می‌شود.^[10]

پیشینه

در سال‌های آغازین عصر فضا، اخترشناسان به این نتیجه رسیدند که رخداد «هم‌گرایی دوره‌ای» سه‌گانهٔ سیاره‌های بیرونی منظومهٔ شمسی در اواخر دههٔ ۱۹۷۰ رخ خواهد داد و در این فرصت استفاده از یک پروب به تنهایی برای بازدید از مشتری، زحل، اورانوس و نپتون؛ با بهره‌گیری از تکنیک جدید کمک گرانشی، امکان‌پذیر خواهد بود. ناسا شروع به کار روی برنامهٔ «تور بزرگ» کرد که در نهایت به پروژهٔ عظیمی تبدیل شد که شامل دو گروه مرکب از دو پروب بود که هر کدام یک گروه برای دیدار با مشتری، زحل و پلوتو، و نیز، از مشتری، اورانوس و نپتون داشتند. بنا بر آن طرح، این فضاپیما با سیستم‌های بیش از حد مقاومی طراحی و ساخته می‌شد تا بتواند انجام و اجرای تمامی تور را تضمین کند. در سال ۱۹۷۲، این مأموریت به دو فضاپیما مجهز به دو مارینر مشتری- زحل تقلیل یافت و در آن ادغام شد. برای پایین نگه داشتن هزینهٔ برنامه، مأموریت تنها محدود به پروازهای کناری با گذر از کنار مشتری و زحل شد، اما گزینهٔ «تور بزرگ» باز نگه داشته شد.^[11]: 263: با پیشرفت برنامه، نام آن به وویجر تغییر یافت.^[12] مأموریت اصلی وویجر ۱ برای کشف مشتری، زحل، و قمر زحل تیتان بود. وویجر ۲ همچنین برای پی‌گیری کاوش‌های مشتری و زحل بود، اما در مسیری که می‌توانست گزینهٔ هدایت شدن به ادامهٔ مأموریت به سوی اورانوس و نپتون، یا به تیتان به عنوان پشتیبانی برای مأموریت وویجر ۱ را هم داشته‌باشد؛ در صورت موفقیت‌آمیز بودن اهداف وویجر ۱، به وویجر ۲ مأموریت داده شود که پروب را به سوی اورانوس و نپتون هدایت کند.^[11]

طراحی فضاپیما

طراحی

این فضاپیما که توسط آزمایشگاه پیش‌رانش جت (JPL) در ایالات متحده آمریکا ساخته شده‌بود، شامل ۱۶ موتور کوچک هیدرازین، پایدارکننده سه محوره، ژیروسکوپ و ابزارهای اندازه‌گیری سماوی (سنسور خورشید و دنبال‌کننده ستاره سهیل) برای جهت‌دهی آنتن بهره بالا به سمت زمین بود. این ابزارها به همراه تعداد دیگری از ابزارها و ۸ موتور کوچک پشتیبان جزئی از زیرسیستم کنترل وضعیت و اتصال (AACS) هستند. این فضاپیما همچنین شامل ۱۱ ابزار علمی دیگر جهت مطالعه و اندازه‌گیری اجرام سماوی در طی حرکت در فضا است.^[13]

ارتباطات

با توجه به اینکه انگیزه ساخت این فضاپیما سفر به فضای بین ستاره‌ای بود، مجهز به یک آنتن ۳/۷ متری بهره بالا جهت تبادل اطلاعات با شبکه فضای عمیق بر روی زمین بود.^[14] ارتباطات بر روی باند S (طول موج حدود ۱۳ سانتی‌متر) و باند X (طول موج حدود ۳/۶ سانتی‌متر) با حداکثر سرعت 115.2kbits/sec در حوالی سیاره مشتری و کمتر از آن در فواصل دورتر به زمین برقرار می‌شد. اگر فضاپیما قادر به برقراری ارتباط با زمین نباشد، اطلاعات را تا سقف 64kbytes بر روی ضبط نوار دیجیتال (DTR) ذخیره می‌کند تا در فرصت بعدی به زمین ارسال کند.^[13]

نیرو

کاوشگر وُویجر ۲ با سه ژنراتور ترموالکتریک رادیوایزوتوپ (MHW RTG) چندصد واتی مجهز است. هر رادیو ایزوتوپ حرارتی (RTG) شامل ۲۴ استوانهٔ از کربن اکسید پلوتونیوم فشرده، است و حرارت کافی برای تولید حدود ۱۵۷ وات برق در مرحلهٔ پس از راه‌اندازی را فراهم می‌کند. در مجموع، RTGها فضاپیما را با ۴۷۰ وات انرژی الکتریکی، از هنگام راه‌اندازی فراهم می‌کنند (که تقریباً هر ۸۷٫۷ سال این مقدار نصف می‌شود) و ادامهٔ مأموریت را تا حداقل سال ۲۰۲۰ ممکن خواهند ساخت.^[15][16]

• 
  منبع حرارت داخلی در یک رادیو ایزوتوپ حرارتی (RTG)
• 
  رادیو ایزوتوپ‌های حرارتی هم‌گذاری (مونتاژ) شده.
• 
  واحد رادیو ایزوتوپ‌های حرارتی (RTG)

راه‌اندازی و مسیر

پرتاب وُویجر ۲ در ۲۰ اوت ۱۹۷۷ توسط ناسا از مجتمع پرتاب فضایی ۴۱ در پایگاه نیروی هوایی کیپ کاناورال، فلوریدا، از روی یک سامانه یک‌بارمصرف پرتاب تیتان IIIE/ سنتار (Centaur) پرتاب شد. دو هفته بعد، پروب همزاد آن وُویجر ۱ در تاریخ ۵ سپتامبر ۱۹۷۷ راه‌اندازی شد. با این حال، وُویجر ۱ پیش از وُویجر ۲ به هر دو سیارهٔ مشتری و زحل رسید زیرا وُویجر ۲ به سوی مسیری طولانی‌تر و دایره‌ای پرتاب و راه‌اندازی شد.

• 
  وُویجر ۲ در ۲۰ اوت ۱۹۷۷ وبا موشک تیتان IIIE/ سنتار (Centaur) به فضا پرتاب شد.
• 
  انیمیشن مسیر وویجر ۲ از ۲۰ اوت ۱۹۷۷ تا ۳۰ دسامبر ۲۰۰۰,
         وُویجر ۲ •       زمین •       مشتری •       زحل •       اورانوس •       نپتون •       خورشید
• 
  مسیر اصلی ماموریت وویجر ۲ .
• 
  گراف سرعت مدار خورشید مرکزی وُویجر ۲ در برابر فاصلهٔ آن از خورشید، نشان می‌دهد که چگونه سرعت فضاپیما با کمک و استفاده از جاذبه‌های مشتری، زحل و اورانوس افزایش یافته‌است. برای دیدار با تریتون، وُویجر ۲ از قطب شمال نپتون گذر کرد و موجب شتاب در خارج از صفحهٔ دائرةالبروج آن شد و در نتیجه سرعت خود را نسبت به خورشید کاهش داده‌است.^[17]

در لبهٔ فضای میان‌ستاره‌ای

وویجر ۲ هم‌اکنون بیش از ۱۲۰/۸ واحد نجومی (۱۸/۰۷ میلیارد کیلومتر) از زمین و ۱۲۱/۴ واحد نجومی (۱۸/۱۷ میلیارد کیلومتر) از خورشید فاصله دارد.^[18]

موقعیت کنونی وُویجر ۲ تا دسامبر ۲۰۱۸. توجه: فواصل گسترده‌ای که به مقیاس نمایشی تبدیل شده: زمین در فاصلهٔ ۱ واحد نجومی (AU) از خورشید است؛ زحل در ۹ واحد نجومی است و هورسپهر بیش از ۱۰۰ واحد نجومی است. نپتون در فاصلهٔ ۳۰٫۱ واحد نجومی از خورشید است؛ بنابراین لبهٔ فضای بین ستاره‌ای بیش از سه برابر دورتر از خورشید تا آخرین سیاره است.^[8]

نگاره‌های مسیر
Voyager 2's trajectory from the مسیر وویجر ۲ از زمین، در مسیر اکلیپتیک (ecliptic) و پس از ۱۹۸۹ دیدار با نپتون، در سال ۱۹۸۹ و در حال حاضر به سمت جنوب به سوی صورت فلکی طاووس (Pavo).
مسیر وویجر ۲ از فراز منظومهٔ شمسی	مسیر از دیدگاه کناری؛ فاصله در زیر اکلیپتیک به رنگ خاکستری نشان داده شده.

روزشمار سفر
تاریخ	رویداد
۱۹۷۷-۰۸-۲۰	پرتاب فضاپیما در 14:29:00 UTC.
۱۹۷۷-۱۲-۱۰	ورود به کمربند سیارک‌ها.
۱۹۷۷-۱۲-۱۹	Voyager 1 overtakes وویجر ۲. (see diagram)
۱۹۷۸–۰۶	گیرندهٔ رادیویی اولیه از کار افتاد. در ادامهٔ مأموریت پرواز با استفاده از سیستم پشتیبانی انجام شد.
۱۹۷۸-۱۰-۲۱	خروج از کمربند سیارک‌ها
۱۹۷۹-۰۴-۲۵	آغاز فاز بررسی مشتری تاریخ رویداد ۱۹۷۹-۰۷-۰۸ Encounter with Jovian system. 00۱۲:۲۱ Callisto flyby at 214,930 km. ۱۹۷۹-۰۷-۰۹ 00۰۷:۱۴ Ganymede flyby at 62,130 km. 00۱۷:۵۳ Europa flyby at 205,720 km. 00۲۰:۰۱ Amalthea flyby at 558,370 km. 00۲۲:۲۹ Jupiter closest approach at 721,670 km from the center of mass. 00۲۳:۱۷ Io flyby at 1,129,900 km. ۱۹۷۹-۰۸-۰۵ Phase Stop
۱۹۸۱-۰۶-۰۵	آغاز فاز بررسی زحل. تاریخ رویداد ۱۹۸۱-۰۸-۲۲ Encounter with Saturnian system. 00۰۱:۲۶:۵۷ Iapetus flyby at 908,680 km. ۱۹۸۱-۰۸-۲۵ 00۰۱:۲۵:۲۶ Hyperion flyby at 431,370 km. 00۰۹:۳۷:۴۶ Titan flyby at 666,190 km. 00۲۲:۵۷:۳۳ Helene flyby at 314,090 km. ۱۹۸۱-۰۸-۲۶ 00۰۱:۰۴:۳۲ Dione flyby at 502,310 km. 00۰۲:۲۲:۱۷ Calypso flyby at 151,590 km. 00۰۲:۲۴:۲۶ Mimas flyby at 309,930 km. 00۰۳:۱۹:۱۸ Pandora flyby at 107,000 km. 00۰۳:۲۴:۰۵ Saturn closest approach at 161,000 km from the center of mass. 00۰۳:۳۳:۰۲ Atlas 287,000 km. 00۰۳:۴۵:۱۶ Enceladus flyby at 87,010 km. 00۰۳:۵۰:۰۴ Janus at 223,000 km. 00۰۴:۰۵:۵۶ Epimetheus at 147,000 km. 00۰۶:۰۲:۴۷ Telesto at 270,000 km. 00۰۶:۱۲:۳۰ Tethys flyby at 93,010 km. 00۰۶:۲۸:۴۸ Rhea flyby at 645,260 km. ۱۹۸۱-۰۹-۰۴ 00۰۱:۲۲:۳۴ Phoebe flyby at 2,075,640 km. ۱۹۸۱-۰۹-۲۵ پایان فاز
۱۹۸۵-۱۱-۰۴	آغاز فاز بررسی اورانوس. تاریخ رویداد ۱۹۸۶-۰۱-۲۴ Encounter with Uranian system. 00۱۶:۵۰ Miranda flyby at 29,000 km. 00۱۷:۲۵ Ariel flyby at 127,000 km. 00۱۷:۲۵ Umbriel flyby at 325,000 km. 00۱۷:۲۵ Titania flyby at 365,200 km. 00۱۷:۲۵ Oberon flyby at 470,600 km. 00۱۷:۵۹:۴۷ Uranus closest approach at 107,000 km from the center of mass. ۱۹۸۶-۰۲-۲۵ توقف فاز
۱۹۸۷-۰۸-۲۰	10 years of continuous flight and operation at 14:29:00 UTC.
۱۹۸۹-۰۶-۰۵	. تاریخ رویداد ۱۹۸۹-۰۸-۲۵ Encounter with Neptunian system. 00۰۳:۵۶:۳۶ Neptune closest approach at 4,950 km. 00۰۴:۵۱ Larissa flyby at 60,180 km. 00۰۵:۲۹ Proteus flyby at 97,860 km. 00۰۹:۲۳ Triton flyby at 39,800 km. ۱۹۸۹-۱۰-۰۲ توقف فاز
۱۹۸۹-۱۰-۰۲	Begin Voyager Interstellar Mission.
Interstellar phase[19][20][21]
۱۹۹۷-۰۸-۲۰	20 years of continuous flight and operation at 14:29:00 UTC.
۱۹۹۸-۱۱-۱۳	Terminate scan platform and UV observations.
۲۰۰۷-۰۸-۲۰	30 years of continuous flight and operation at 14:29:00 UTC.
۲۰۰۷-۰۹-۰۶	Terminate data tape recorder operations.
۲۰۰۸-۰۲-۲۲	Terminate planetary radio astronomy experiment operations.
۲۰۱۱-۱۱-۰۷	Switch to backup thrusters to conserve power[22]
۲۰۱۷-۰۸-۲۰	40 years of continuous flight and operation at 14:29:00 UTC.
۲۰۱۸-۱۱-۰۵	Crossed the heliopause and entered interstellar space.

نگارخانه

• 
• 
• 

جستارهای وابسته

• وویجر ۱
• وویجر
• سمفونی‌های سیارات

پانویس

1. "VOYAGER:Mission Information". NASA. 1989. Archived from the original on 20 February 2017. Retrieved January 2, 2011.
2. "Voyager 2". US National Space Science Data Center. Retrieved August 25, 2013.
3. "VOYAGER 2". N2YO. Retrieved August 25, 2013.
4. http://voyager.jpl.nasa.gov/where/index.html
5. https://voyager.jpl.nasa.gov/mission/index.html بایگانی‌شده در ۱۸ ژانویه ۲۰۱۷ توسط Wayback Machine NASA Voyager - The Interstellar Mission Mission Overview Archived May 2, 2011, at the Wayback Machine.]
6. https://voyager.jpl.nasa.gov/mission/status/
7. Gill, Victoria (December 10, 2018). "Nasa's Voyager 2 probe 'leaves the Solar System'". BBC News. Retrieved December 10, 2018.
8. Brown, Dwayne; Fox, Karen; Cofield, Calia; Potter, Sean (December 10, 2018). "Release 18-115 - NASA's Voyager 2 Probe Enters Interstellar Space". NASA. Retrieved December 10, 2018.
9. "At last, Voyager 1 slips into interstellar space – Atom & Cosmos". Science News. September 12, 2013. Archived from the original on 15 September 2013. Retrieved September 17, 2013.
10. https://now.uiowa.edu/2019/11/voyager-2-reaches-interstellar-space?utm_source=uihp&utm_medium=news&utm_campaign=voyager2
11. Butrica, Andrew. From Engineering Science to Big Science. p. 267. Retrieved September 4, 2015. Despite the name change, Voyager remained in many ways the Grand Tour concept, though certainly not the Grand Tour (TOPS) spacecraft. Voyager 2 was launched on August 20, 1977, followed by Voyager 1 on September 5, 1977. The decision to reverse the order of launch had to do with keeping open the possibility of carrying out the Grand Tour mission to Uranus, Neptune, and beyond. Voyager 2, if boosted by the maximum performance from the Titan-Centaur, could just barely catch the old Grand Tour trajectory and encounter Uranus. Two weeks later, Voyager 1 would leave on an easier and much faster trajectory, visiting Jupiter and Saturn only. Voyager 1 would arrive at Jupiter four months ahead of Voyager 2, then arrive at Saturn nine months earlier. Hence, the second spacecraft launched was Voyager 1, not Voyager 2. The two Voyagers would arrive at Saturn nine months apart, so that if Voyager 1 failed to achieve its Saturn objectives, for whatever reason, Voyager 2 still could be retargeted to achieve them, though at the expense of any subsequent Uranus or Neptune encounter.
12. Planetary Voyage NASA Jet Propulsion Laboratory – California Institute of Technology. March 23, 2004. Retrieved April 8, 2007.
13. "Voyager 2". Wikipedia (به انگلیسی). 2019-08-14.
14. «How Does NASA Communicate With Spacecraft? | NASA Space Place – NASA Science for Kids». spaceplace.nasa.gov. دریافت‌شده در ۲۰۱۹-۰۸-۱۶.
15. "Voyager 2 Craft Details". NASA-NSSDC-Spacecraft-Details. NASA. Retrieved March 9, 2011.
16. Furlong, Richard R.; Wahlquist, Earl J. (1999). "U.S. space missions using radioisotope power systems" (PDF). Nuclear News. 42 (4): 26–34. Archived from the original (PDF) on 16 October 2018. Retrieved January 2, 2011.
17. "Basics of space flight: Interplanetary Trajectories".
18. "Voyager". voyager.jpl.nasa.gov (به انگلیسی). Archived from the original on 19 September 2017. Retrieved 2019-08-16.
19. "Voyager 2 Full Mission Timeline" بایگانی‌شده در ۲۳ ژوئیه ۲۰۱۱ توسط Wayback Machine Muller, Daniel, 2010
20. "Voyager Mission Description" NASA, February 19, 1997
21. "JPL Mission Information" بایگانی‌شده در ۲۰ فوریه ۲۰۱۷ توسط Wayback Machine NASA, JPL, PDS.
22. Sullivant, Rosemary (November 5, 2011). "Voyager 2 to Switch to Backup Thruster Set". JPL. 2011-341. Archived from the original on 26 February 2021. Retrieved 13 December 2018.

منابع

• Wikipedia contributors, "Voyager 2," Wikipedia, The Free Encyclopedia, http://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Voyager_2&oldid=195525616 (accessed March 4, 2008).