Voyager 1 otti kuvia Jupitein kuista paitsi siksi, että no olivat kiinnostavia, mutta myös siksi, että näiden kuvien avulla pystyttiin määrittämään varsin tarkasti luotaimen lentorata Jupiterin ohi.

Tuohon aikaan planeettainvälinen navigointi ei ollut vielä yhtä tarkkaa kuin nykyisin, joten kuut auttoivat suuntaamaan Voyageria matkallaan kohti seuraavaa etappia, Saturnusta.

Niinpä heti sen jälkeen, kun Voyager 1 oli lentänyt Jupiterin ohi, kuvia tarkasteltiin innokkaasti. Navigointitiimin jäsen Linda Morabito käsitteli kuvia siten, että hän lisäsi niiden kontrastia, jotta taustalla olevat tähdet näkyivät paremmin. Tähtien, Jupiterin ja Kuun avulla radan määrittäminen onnistui hämmästyttävän tarkasti.

Kuvia käsitellessään Morabito huomasi Ion luona 300 kilometriä pitkän usvaisen alueen. Hän hälytti tutkijatiimin ja sitten joukolla pohdittiin mikä ihme suttu kuvassa oli. Ainoaksi vaihtoehdoksi jäi se, että pilvi on kaasua ja että se tulee Iosta.

Muita Iosta otettuja kuvia tarkastellessa asia varmistui, sillä Ion kaasupurkaukset ja tulivuoritoiminta näkyi myös niissä selvästi – kun sitä osasi katsoa. Itse asiassa kuvissa näkyi suuri aktiivinen alue, joka myöhemmin nimettiin Peleksi.

Alla on eräs parhaimmista Voyager 1:n ottamista Io-kuvista.

Tai näin tutkijat olettavat. Voyager-luotainten 1980-luvun alussa ottamista kuvista löytyi jo vuosikymmeniä sitten Saturnuksen pohjoisilta napaseuduilta, noin 78. leveysasteen tietämiltä, mutteria muistuttava kuusikulmainen pilvimuodostelma. Se on ilmeisen pysyvä, sillä vuodesta 2004 planeettaa kiertänyt Cassini-luotain on pystynyt tutkimaan sitä tarkemmin.

Kyseessä ei ole mikään pilvenhattara, sillä muodostelmalla on läpimittaa 32 000 kilometriä – eli 2,5 kertaa Maan halkaisija – ja korkeutta noin 100 kilometriä. Kuusikulmio pyörii jokseenkin samalla vauhdilla kuin Saturnus ja sen reunoilla puhaltaa yli 300 kilometrin tuntinopeudella samankaltaisia suihkuvirtauksia kuin Maan ilmakehässä, mutta paljon suuremmassa mittakaavassa.

Kuvion synnystä on esitetty erilaisia teorioita, mutta tähän saakka ne eivät ole onnistuneet selittämään läheskään kaikkia sen eriskummallisia piirteitä. Nyt on melko yksinkertaisen simulaation avulla saatu jäljiteltyä todellista ilmiötä varsin hyvin. 

Aurinkokunnan taakseen jättäneen Voyager 1 -luotaimen sekä sen sisaraluksen Voyager 2:n mukana on kullalla päällystetty ”äänilevy”, jolle on tallennettu kuvia ja ääniä Maasta, eri kulttuurien musiikkia sekä tervehdykset 55 eri kielellä. Levyn mukana on käyttöohjeet, joiden avulla luotaimen mahdollisesti löytävän vieraan sivilisaation edustajien olisi määrä pystyä muuttamaan sen sisältö kuultavaksi ja nähtäväksi. Onnistuisiko sinulta?

(Tätä 13.9. kirjoitettua juttua on päivitetty 15.9.)

Uutiset kertovat – taas kerran – että Voyager -avaruusluotain on poistunut aurinkokunnastamme tähtienväliseen avaruuteen. Itse asiassa kyseessä ei ole ensimmäinen kerta, luotaimia on kaksi, eikä aurinkokunnan rajan määrittely ole lainkaan helppoa.

Tällä kerralla Voyager on tullut uutisiin siksi, että yksi tuore mallinnos aurinkokunnan ja tähtienvälisen avaruuden raja-alueesta selittäisi Voyager 1:n tekemät mittaukset siten, että luotain olisi poistunut aurinkokunnasta ... itse asiassa jo viime vuonna.

Luotain on heinäkuun 2012 lopusta alkaen tehnyt havaintoja, jotka eivät ole yksiselitteisiä, ja niinpä eri tutkimusryhmien tekemät tulkinnat ovat saaneet aikaan tilanteen, missä Voyagerin on sanottu poistuneen aurinkokunnasta, olevan poistumassa ja lähestyvän häilyvää raja-aluetta monen monta kertaa.

Tälläkin kerralla Ed Stone, luotaimen pitkäaikainen päätutkija, oli aluksi varovainen: "Havainnot voidaan tulkita vain merkeiksi tähtienvälisestä avaruudesta, mikäli Auringosta peräisin olevan ja tähtienvälisen avaruuden magneettikenttien suunnat olisivat jokseenkin samat. Mikäli suunnat olisivat erilaisia, niin Voyager 1 olisi edelleen Auringon ympärillä olevan 'kuplan' sisällä. Pienet muutokset magneettikentän suunnassa kertovat myös suuren skaalan ilmiöistä."

Viime viikon päivänä Stone ja muut NASAn 'virallisen' tiederyhmän jäsenet ovat käyneet läpi havaintoja ja uusia tulkintoja, ja myös he ovat nyt kallistuneet sanomaan, että Voyager on jättänyt aurinkokunnan taakseen. "Olemme olleet varovaisia, koska kyse on eräästä tärkeimmästä merkkipaalusta avaruustutkimuksen historiassa."

Tiedot, jotka vakuuttivat, ovat peräisin Voyager 1:n ns. plasma-aaltomittalaittesta, joka periaatteessa mittaa luotaimen ympärillä olevien varattujen hiukkasten tiheyttä. Viime huhti-toukokuussa ja aiemmin loka-marraskuussa tehdyt havainnot näyttivät lukemien pomppaavan satakertaisiksi. Tällaista oli arvioitu jo aikaismemin merkiksi siitä, että Aurinkoa ympäröivä ja sen vaikutuspiirissä oleva avaruus muuttuisi tähtienväliseksi avaruudeksi.

Nyt näyttää siltä, että Donald Gurrettin johtaman nelihenkisen amerikkalaistutkimusryhmän Science-lehdessä julkaisema tutkimus In Situ Observations of Interstellar Plasma With Voyager 1 on paitsi oikeassa, niin onnistui myös määrittämään tarkasti päivän, jolloin Voyager 1 poistui aurinkokunnasta: 25. elokuuta 2012.

Ainutlaatuinen luotainkaksikko

Voyager 1 on parhaillaan 125 AU:n, Maan ja Auringon välisen etäisyyden (18 miljardin kilometrin) päässä Maasta ja kauimmaksi Maasta ennättänyt ihmisen tekemä laite. Radiosignaalilta kestää yli 17 tuntia matkata luotaimesta Maahan, mutta silti sen 23 wattia teholtaan oleva viesti saadaan hyvin otettua vielä vastaan. Ykkösen sisaralus Voyager 2 on hieman eri suunnassa 102 AU:n päässä Maasta ja sekin toimii hyvin.

Voyager-luotaimia tehtiin ja lähetettiin matkaan kaksi, jotta ainakin toinen niistä onnistuisi tekemään tehtävänsä, vaikka toinen hiipuisi kesken matkan. Niiden toimeksianto olikin kunnianhimoinen: lentää sekä Jupiterin että Saturnuksen ohi ja tutkia niitä sekä niiden kuita mahdollisimman tarkasti. Planeettojen ja Maan sijainnit radoillaan olivat suotuisat tuolloin 1970-luvun lopussa lennolle, joka kävisi tutkimassa saman tien paitsi kumpaakin jättiläisplaneettaa, niin myös Uranusta ja Neptunusta.

Luotaimista vain toinen päätettiin lähettää pitkälle kiertokäynnille ja siihen tankattiin hieman enemmän polttoainetta; muutoin kumpikin Voyageriksi, “matkaajaksi”, nimetyt luotaimet olivat identtisiä. Pitkämatkalaiseksi valittu Voyager 2 laukaistiin avaruuteen ensimmäisenä, elokuun 20. päivänä 1977 ja ykkönen seurasi sitä 5. syyskuuta. Koska Voyager 1:n alkunopeus oli suurempi, se ohitti pian kakkosen ja ennätti tutkimaan Jupiteria ja Saturnusta ennen kumppaniaan. Ohilennot tapahtuivat huhtikuussa 1979 ja joulukuussa 1980.

Voyager 2 seurasi elokuussa 1979 ja syyskuussa 1981. Ohilentojen aikana saadun lisävauhdin ja ratakorjausten ansiosta se ennätti Uranuksen luo helmikuussa 1986 ja teki vielä Neptunuksen ohilennon lokakuussa 1989.

Ohilentojensa jälkeen kumpikin Voyager on lentänyt poispäin Auringosta eri suuntiin ja tällä haavaa Ykkönen on suorempaan ulospäin suuntaavan ratansa ansiosta kauempana, noin 18 miljardin kilometrin päässä. Kakkonen on puolestaan noin 15 miljardin kilometrin päässä, hieman eri suunnassa matkalla hieman loivemmassa kulmassa ulos aurinkokunnasta.

Voyagerit eivät ole suuria, vain noin nelisen metriä halkaisijaltaan olevia huteran näköisiä laitteita, joiden päällä on suuri lautasantenni ja joista kurottuu ulospäin muutamia puomeja ja kameramasto. Laukaisun aikaan ne painoivat vain noin 720 kg. Nykyajan mittapuun mukaan niiden kamerat sekä tutkimuslaitteet ovat lähes antiikkisia.

Voyagerien lisäksi Pioneer-luotaimet 10 ja 11 ovat lentämässä ulos aurinkokunnasta, mutta ne eivät enää toimi; Pioneer 10:een ei ole saatu yhteyttä enää vuoden 2003 jälkeen ja Pioneer 11:n virta ehtyi jo vuonna 1995.