Under början av 1990-talet, NASA Pioneer 10 och 11 sonder blev de första robotuppdragen som vågade bortom Neptun. 2012 och 2018, Voyager 1 och 2 uppdragen gick ännu längre genom att korsa heliopausen och komma in i interstellarutrymme. Så småningom kan dessa sonder nå ett annat stjärnsystem, där deras speciella last (Pioneer Plaques och Golden Records) kunde hitta vägen i händerna på en annan art.
Vilket väcker en viktig fråga: var kan dessa rymdskepp så småningom vandra? För att hantera detta genomförde nyligen Coryn Bailer-Jones från Max Planck Institute for Astronomy och Davide Farnocchia från NASA: s Jet Propulsion Laboratory en studie som undersökte vilka stjärnsystem som Voyager och Pionjär sonder kommer troligen att möta när de driver genom Vintergatan under de närmaste miljoner åren ...
Studien, "Future Stellar Flybys of the Voyager och Pionjär Rymdskepp ”, nyligen dök upp i tidskriften Forskningsanteckningar från American Astronomical Society (RNAAS). För denna studie använde Bailer-Jones och Farnocchia data från den andra Gaia datalagring (GDR2) och SIMBAD: s astronomiska databas för att bestämma ödet för dessa rymdskepp.
"De kommer bara att fortsätta att kretsa genom galaxen," berättade Bailer-Jones till Space Magazine via e-post. ”Det är mycket osannolikt att de någonsin kommer att kollidera med en stjärna. De kommer sannolikt att avböjas lite då och då av stjärnor och molekylära moln men skulle förbli bundna till galaxen i många, många miljarder år. "
Historien om Pioneer 10 och 11 började 1972 respektive 73 när de båda lanserades mot Jupiter. Under de närmaste åren uppnådde dessa två sonder ett antal första. Mellan dem var de det första robotfartyg som korsade huvudsteroidebältet, mötte Jupiter och dess månssystem, Saturnus och dess månesystem och uppnådde en utrymningshastighet som skulle göra det möjligt för dem att lämna solsystemet.
Historien om Voyager 1 och 2 började några år senare, med båda rymdfarkoster som sjösattes från Jorden 1977 för att dra nytta av den gynnsamma anpassningen mellan Jupiter, Saturn, Uranus och Neptun. Efter att ha utforskat Jupiter och Saturn, Voyager 1 fortsatte till kanten av solsystemet och kom in i det interstellära mediet senast 2012. Voyager 2besökte under tiden Uranus och Neptun också innan han gick med Voyager 1 i interstellarutrymme senast 2018.
Passande, alla rymdfarkoster bar ett meddelande till andra känsliga arter om någon skulle komma över dem i framtiden. I fallet med Pionjär sonder, detta tog formen av Pioneer Plaque, som designades av de berömda SETI-forskarna Carla Sagan och Frank Drake. Dessa plack innehöll naken figurer av en man och en kvinna tillsammans med flera symboler utformade för att ge information om rymdskeppets ursprung.
De Voyager sonder tog saker ett steg längre med Golden Record, som designades av Carl Sagan och hans kollegor för att fungera som ett budskap för andra intelligenta arter - eller en tidskapsel för mänskligheten i den långa framtiden. Dessa 30 cm (12 tum) gyllene fonografier innehöll bilder och ljud av jorden, tillsammans med symboliska anvisningar på omslaget för att spela skivan och data som beskrev jorden.
Med tanke på att dessa farkoster alltid var avsedda att utforska bortom vårt solsystem och agera som möjliga interstellära budbärare, kan man inte låta bli att vara nyfiken på var de kan hamna. Även om alla fyra rymdfarkoster kommer att ha länge upphörda operationer vid den tiden (NASA tappade kontakten med Pioneer 10 och 11 2003 respektive 1995) rymdskeppet kunde fortfarande hämtas av intresserade parter. Den enda frågan är, var kan det hända?
För att bestämma detta förlitade sig Bailer-Jones och Farnocchia på samma tekniker som användes i en tidigare studie för att spåra ursprunget och framtida möten för det interstellära objektet Oumuamua. Som Bailer-Jones förklarade bestod detta av tre steg:
”[En,] identifiera i vilken riktning och med vilken hastighet rymdskeppet är
lämnar solsystemet. (Detta görs genom att ta hänsyn till gravitationen
av alla planeter i solsystemet, liksom solen.) [Två,] kartlägga rymdskeppets och stjärnorna från Gaia in i framtiden över miljoner år. Detta tar hänsyn till en modell för allvarens galaxitet som helhet. [Tredje,] identifiera vilka stjärnor rymdskeppet kommer nära och när. ”
Med hjälp av en kombination av Gaia och SIMBAD-data, beräknade de vilka stjärnor sonderna som troligen skulle ha ett nära möte med - pass inom 1 parsec (3,26 ljusår) från. Till exempel fann de att båda Voyager uppdrag och Pioneer 11 kommer att möta Proxima Centauri - det närmaste stjärnsystemet till vårt eget med en potentiellt beboelig planet (Proxima b) - på deras nuvarande rubriker.
En annan populär framtidsdestination är Ross 248, en röd dvärgstjärna som ligger ungefär 10 ljusår från jorden i stjärnbilden Andromeda. Både Voyager 2 och Pioneer 10 förväntas passera inom en parsec av denna stjärna under de kommande århundradena. Och så finns det Gliese 445, en annan röd dvärgstjärna som ligger 17,6 ljusår från jorden i stjärnbilden Camelopardalis, som Voyager 1 och Pioneer 11 kommer att besöka en dag.
Även om denna studie huvudsakligen var motiverad av nyfikenhet, väcker den vissa viktiga frågor som rör interstellar utforskning. Dessa frågor blir allt mer relevanta i en tid där utforskningen av mänskliga rymden återigen växer upp, vår kunskap om exoplaneter växer exponentiellt och forskare funderar ännu en gång på hur jag kan besöka avlägsna världar en dag. Som Bailer-Jones uttryckte det:
”Det här är mest lite roligt, men det belyser också hur lång tid det tar rymdskepp för att komma till de närmaste stjärnorna. Men utöver detta kommer vi en dag (förhoppningsvis) att kunna skicka rymdfarkoster ut mycket snabbare med det primära uppdraget att undersöka stjärnor i närheten. Det finns allvarliga, om låg nivå, studier som håller på att undersöka sätt att göra detta, t.ex. med laserseglar eller kärnkrafts raketer. Det är fortfarande i framtiden och utanför gränserna för vår nuvarande teknik, men inte tänkbart. Kanske med hundra år. ”
Som vi diskuterade i en tidigare artikel skulle resa till ens närmaste stjärna i vår galax kräva en otrolig mängd tid, energi och resurser. Men med tanke på hur mycket av en prestation det skulle vara att besöka ett annat stjärnsystem, finns det ingen brist på förespråkare, forskare, teoretiker och entusiaster som vill göra detta.
Vem vet? Kanske en dag kanske vi faktiskt kan skicka uppdrag som kan stöta på våra första interstellära upptäcktsresande. Hur coolt skulle det vara? Å andra sidan är det uppmuntrande att veta att mänskligt rymdskepp kommer att resa till stjärnor i närheten, oavsett om människor gör det eller inte. Så även om mänskligheten aldrig skickar bemannade rymdskepp till en annan stjärna, kommer något av oss själva att besöka dem oavsett vad.
