Voyager 2: interrotte le comunicazioni con la Terra fino al 15 ottobre

La NASA ha annunciato che nelle ultime giornate è stata impossibilitata a stabilire una comunicazione con la sonda Voyager 2. Questo è dovuto a una sequenza di comandi pianificati che ha involontariamente fatto deviare l’antenna dalla sua corretta direzione verso la Terra. Tuttavia, non ci sono preoccupazioni, poiché una volta riallineata l’antenna della sonda con la Terra, le comunicazioni riprenderanno senza problemi.

Voyager 2 e 2: la NASA raccoglie la sfida

Erano gli anni Sessanta quando si è iniziato a sentir parlare del programma Voyager. Un programma scientifico statunitense che ha condotto al lancio nel 1977 di due sonde spaziali, chiamate Voyager 1 e Voyager 2. Più precisamente, era l’estate del 1965 quando lo Space Science Board (Comitato di scienza spaziale) della National Academy of Sciences indicò alla NASA due possibili strategie di esplorazione dei pianeti del sistema solare esterno. Missioni di ricognizione verso ciascun pianeta oppure uno studio approfondito di Giove, con orbiter e sonde atmosferiche.

Nell’ottobre dello stesso anno, Gary Flandro un ingegnere aerospaziale del Jet Propulsion Laboratory (JPL), pubblicò la scoperta di un allineamento tra i pianeti del sistema solare esterno che si verifica una volta ogni 175 anni. Questo allineamento avrebbe permesso ad un veicolo spaziale lanciato dalla Terra tra il 1976 ed il 1980 di eseguire quello che venne indicato come il “Grand Tour“: sorvoli ravvicinati dei quattro giganti gassosi, sfruttando opportunamente l’effetto fionda gravitazionale di ciascun di essi per raggiungere il successivo e completare la missione in 12 anni rispetto ai 30 necessari per un volo diretto dalla Terra a Nettuno.

Inizia la sfida: meno di 15 anni per sviluppare e assemblare una sonda completamente funzionante che ci permettesse di osservare per la prima volta i giganti gassosi lontani. La NASA era pronta ad entrare in azione.

Il programma Voyager

Il Programma prevedeva il lancio di due sonde identiche nel 1977, che avrebbero sorvolato Giove ed utilizzato la spinta gravitazionale del pianeta per raggiungere Saturno. Lo sviluppo e la costruzione delle sonde furono assegnati a Harris M. Schurmeier come Project Manager del Jet Propulsion Laboratory (JPL). Le sonde volevano essere lanciate utilizzando le finestre di lancio del Grand Tour, in modo da riuscire a sorvolare anche gli altri pianeti più esterni. Ai progettisti del JPL fu quindi ufficiosamente richiesto di adottare delle soluzioni che avrebbero permesso di utilizzare le sonde per esplorare anche Urano e Nettuno.

Nel 1973 esistevano ancora molte incertezze sugli ostacoli che le due sonde avrebbero potuto incontrare nell’attraversare una regione del sistema solare che non era ancora stata esplorata. Alcuni studiosi, ad esempio, ritenevano che gli asteroidi della fascia principale fossero così numerosi da impedirne un attraversamento incolume per un veicolo spaziale.

La NASA allora si servì delle sonde Pioneer 10 e 11 come vere e proprie apripista per le sonde Voyager, tanto che in alcune occasioni si preferì sacrificare il ritorno scientifico delle due missioni Pioneer per testare le traiettorie che le sonde Voyager avrebbero successivamente percorso nei sistemi di Giove e di Saturno.  Le scoperte che le Pioneer fecero nell’esplorazione dei due giganti gassosi guidarono la selezione degli strumenti di cui le due Voyager sarebbero state dotate.

Inizia la missione

Le sonde vengono lanciate, la prima ad agosto e la seconda a settembre. La prima sonda è riuscita ad arrivare a Giove e Saturno, per poi essere lanciata verso lo spazio profondo (deep space). La sonda Voyager 2 passa velocemente vicino ai primi due giganti gassosi, per poi concentrarsi sull’osservazione dei pianeti di Urano e Nettuno. Ad oggi, la Voyager 2 è stata l’unica sonda ad aver effettuato un passaggio ravvicinato di Urano e di Nettuno.

Entrambe le sonde hanno prodotto grandi quantità di informazioni sui giganti gassosi del sistema solare. Ad esempio, i dati ottenuti da Voyager 2 sulla massa di Nettuno hanno consentito di porre limiti all’ipotetica esistenza di nuovi pianeti massicci situati oltre l’orbita di Plutone (la famosa teoria del Pianeta X).

Attualmente le due sonde si trovano al confine dell’eliopausa e si stanno avvicinando all’eliosfera, una bolla protettiva creata dal Sole che si estende ben oltre l’orbita di Plutone. In questa regione, la pressione esercitata dalle particelle del vento solare diminuisce fino diventare pari a quella delle particelle provenienti dall’esterno del sistema solare.

Le Voyager sono state le prime, e attualmente le uniche, sonde ad arrivare così distante dalla Terra. La Voyager 1 si trova a 23,3 miliardi di chilometri dalla Terra, una distanza per la quale la luce impiega 20 ore e 33 minuti per raggiungere il nostro pianeta, mentre la Voyager 2 si trova a 19,9 miliardi di chilometri, circa 18 ore-luce.

La eliosfera e la eliopausa

L’eliosfera è una zona dello spazio che circonda il Sole nella quale la densità del vento solare è maggiore di quella della materia interstellare circostante. Ha la forma di una gigantesca bolla intorno al Sole, non centrata su di esso, continuamente “gonfiata” dal vento solare. Per questo motivo i suoi confini hanno una forma irregolare in base alla distribuzione ed intensità del vento che a sua volta dipende dall’attività solare: assomiglia a una cometa con la coda allungata nel senso opposto al moto del Sole nella galassia.

L’eliosfera fornisce uno scudo contro le radiazioni cosmiche per il Sole e tutto il Sistema Solare. In particolare, l’eliosfera possiede una zona chiamata eliopausa che segna il confine dove il vento solare emesso dal nostro Sole è fermato dal mezzo interstellare. Il vento solare crea una “bolla” nel mezzo interstellare che è composto dal gas rarefatto di idrogeno ed elio che riempie la galassia. Il bordo più esterno di questa bolla è dove la forza del vento solare non è più sufficiente a spingere indietro il mezzo interstellare. Questo bordo è conosciuto come eliopausa ed è spesso considerato come il confine esterno del sistema solare.

I problemi di comunicazione con la Voyager 2

Il 21 luglio di quest’anno, una serie di comandi pianificati inviati alla sonda Voyager 2 ha inavvertitamente fatto puntare l’antenna a 2 gradi di distanza dalla Terra. Di conseguenza, Voyager 2 non è attualmente in grado di ricevere comandi o trasmettere dati alla Terra. Data la distanza della sonda dalla Terra, questo cambiamento ha interrotto la comunicazione tra Voyager 2 e le antenne di terra della Deep Space Network (DSN) della NASA. I dati inviati dalla sonda non raggiungono più la DSN e la sonda non riceve i comandi dai controllori a terra.

Voyager 2 è programmato per reimpostare l’orientamento più volte all’anno per mantenere l’antenna puntata verso la Terra; il prossimo reset avverrà il 15 ottobre e dovrebbe consentire la ripresa delle comunicazioni. Il team della missione prevede che Voyager 2 rimanga sulla sua traiettoria pianificata durante il periodo di silenzio.