Kuinka nähdä tähtienväliset avaruusluotaimet

Toistaiseksi ihmiset ovat lähettäneet avaruuteen viisi koetinta, jotka ovat tai menevät paljon yli aurinkokunnan: Pioneerit, Voyagerit ja New Horizons. Hauskana harjoituksena voit löytää näiden anturien sijainnin taivaalla täällä.

Taiteilijan kuvaus Voyager 1: stä tähtienvälisessä tilassa
NASA-JPL

NASA: n kunniallinen syvän avaruuden koetin Voyager 2 ylitti äskettäin kynnyksen tähtien väliseen avaruuteen, ja vastaavasti tähtien ympäröimä New Horizons teki toisen lentosuunnan Kuiper Belt -kohteesta 1. tammikuuta. Joten ajattelimme, että tämä olisi erinomainen aika katsoa kaikkia viittä robottiavaruusalusta, jotka ovat tällä hetkellä tähtienvälisillä raiteilla - tarkoittaen, että ne ovat ylittäneet nopeuden, joka tarvitaan Auringon painovoiman vaikutuksen välttämiseksi, ja ovat matkalla kohti valtavaa tyhjyyttä tähdet. Erityisesti ajattelimme, että voi olla hauskaa tutkia kuinka maapallon takapihassa olevat tähtitieteilijät voivat "nähdä" nämä kuuluisat ja kauaskantoiset avaruusalukset. Se on helpompaa kuin luulisi.

Ensinnäkin, esimerkki siitä, mitä yritämme saavuttaa. Yksi nautinnollinen takapihan tähtitieteen harjoittelu on havaita Apollon laskupaikkoja pienten kaukoputkien avulla. Vaikka on selvästi mahdotonta tosiasiallisesti katsella itse kuun moduulin laskeutumisasteita tai muita esineitä (mutta LRO voi!), Kokonaisten alueiden määrittäminen ja katseleminen, joilla lasku tapahtui, on silti hauska ja tyydyttävä harjoitus.

Samoin amatööri-tähtitieteilijä, joka ei pelkää hienoista tähtihyppyjä, voi ottaa saman perusajatuksen ja soveltaa sitä viiteen koettimeen, jotka ovat tähtienvälisillä raiteilla: Voyagers 1 ja 2, Pioneerit 10 ja 11 ja New Horizons. Aivan kuten Apollon laskupaikoissa, tähtienvälisten koettimien näkeminen tai kuvantaminen on mahdotonta: avaruusalukset ovat yksinkertaisesti liian pieniä (esimerkiksi Voyagers-laitteen lähetinlaatta on halkaisijaltaan vain noin 12 jalkaa) ja niiden etäisyys meistä on liian suuri, jotta mikä tahansa kaukoputki ratkaisee ne.

Mutta tämän ei tarvitse estää meitä etsimästä ja katselemasta näiden pelottomien tutkijoiden yleisiä sijainteja. Näkemyksemme mukaan pioneerit ja matkaajat eivät liiku kovin paljon vuodesta toiseen, joten se on tarpeeksi yksinkertainen asia jäljittää heidän perusasemansa. Jos olet koskaan käynyt asteroidin metsästyksessä, huomaat, että koetinmittaus on samanlainen tehtävä. Katsotaanpa kutakin käsityötä erikseen:

Pioneer 10

Vuonna 1972 lanseerattu Pioneer 10 saavutti ensi vuonna Jupiterin ensimmäisen lentosuunnan. Sen lisäksi, että Pioneer 10 keräsi ensimmäiset lähikuvat kaasujättelijästä sen primitiivisen, mutta tehokkaan kuvantamisvalon avulla, Pioneer 10 tutki myös planeetan säteilyvyöjä, kuita, magneettikenttää ja paljon muuta. Sekä Pioneer 10: n että 11: n päätavoite oli kuitenkin tasoittaa tietä pian tuleville ja edistyneemmille Voyagereille. Paljon myöhemmin Pioneer 10 mittasi kosmisia säteitä ja muita ominaisuuksia Auringon vaikutuksen kaukana.

Pioneer 10 - joka ei enää toimi ja lähetti viimeisimmän radiosiirtonsa vuonna 2003 - on tällä hetkellä noin 11 miljardin mailin päässä maapallosta ja meidän näkökulmastamme sijaitsee Härän tähdistössä. Pioneer 10: n likimääräisen sijainnin löytäminen on melko helppoa, koska se tapahtuu hyvin lähellä kirkasta näkökenttää, Elnathia (Beta Tauri). Löydä Pioneer 10: n karkea sijainti etsimällä vain mahdotonta ohittaa Pleiades-tähtiryhmä ja tuttu Aldebaran, Tauruksen kirkkain tähti. Nämä kaksi muodostavat kolmion Elnathin, helposti havaittavan ensimmäisen suuruusluokan tähden kanssa. Pioneer 10 on pimeässä vain lounaaseen Elnathista.

Joulukuusta 2018 alkaen Pioneer 10: n asema on:
Oikea nousu: 5 h, 13 m, 35 s
Kaltevuus: 26 °, 02 ', 25' '

Taivas ja kaukoputki

Pioneer 11

Pioneer 11, Pioneer 10: n identtinen kaksoset, lanseerattiin vuonna 1973. Sen sijaan, että suorittaisi yhden planeetan yhtä lentotapaa, Pioneer 10 käytti Jupiterin painovoimaa lisätäkseen nopeuttaan ja osoittaakseen sitä kohti Saturnia. Avaruusalus saavutti renkaisen jättiläisen vuonna 1979, joten se avasi ensimmäisenä planeetan lähietäisyydeltä. Kuten edeltäjänsä, Pioneer 11: tä käytettiin testaamaan käsitteitä, joita voyager-ohjelmassa käytettäisiin. Se tarjosi kuvia ja tieteellisiä tietoja kahdesta kaasujätteestä, mukaan lukien polaariset näkymät Jupiterista ja Saturnuksen “F” -renkaan löytö.

NASA lopetti yhteydenpidon Pioneer 11: n kanssa vuonna 1995, ja se on nyt noin 9 miljardin mailin päässä Maasta. Pioneer 11: n nykyinen sijainti löytyy nykyaikaisesta (16. vuosisadan) tähdistöstä Scutum (Shield). Tarkan sijainnin löytäminen täältä saattaa olla haaste, koska Scutum on heikko tähdistö. On kuitenkin muutamia vaiheita, jotka auttavat sinua löytämään tien. Etsi ensin Scutumin kirkkain tähti, voimakkuus 3.8 Alpha Scuti. Sieltä työskentele tiesi avoimeen tähti klusteriin M26; Pioneer 11 lentää jonnekin M26: n taakse. Jos haluat löytää itse Scutumin, katso luoteeseen Jousimies tai vain lounaaseen Akvilasta.

Joulukuusta 2018 alkaen Pioneer 11: n asema on:
Oikea nousu: 18 h, 51 m, 57 s
Lasku: –8 °, 55 ', 27' '

Taivas ja kaukoputki

Voyager 1

Vuonna 1977 lanseerattu Voyager 1 rakennettiin Pioneer-konseptiin, mutta hienostuneemmalla suunnittelulla. Koetin tutki Jupiteria ja sen kuut vuonna 1979 - tuottaen fantastisia kuvia - ja sen jälkeen yhtä menestyvää Saturnuksen flybyä vuonna 1980. Operaation yksi tärkeimmistä painopistealueista oli Saturnuksen kuun Titanin tiukka flyby; tämä havainto lähetti kuitenkin Voyager 1: n etenemispisteellä ekliptikan tason yläpuolelle, estäen mahdolliset planeettatutkimukset. Mutta vuonna 1990 Voyager 1: n kamerat aktivoitiin viimeisen kerran aurinkokunnan ”perhemuotokuvan” kuvaamiseksi, mukaan lukien kuuluisa “vaaleanpunainen piste” -kuva Maasta noin 3, 7 miljardin mailin etäisyydellä.

Nykyään Voyager 1 on edelleen aktiivinen ja yli neljä vuosikymmentä sen julkaisun jälkeen edelleen lähettää hyödyllistä tieteellistä tietoa säännöllisesti yli 13 miljardin mailin etäisyydeltä. Se ylitti heliopauksen - ja tähtienväliseen väliaineeseen - vuonna 2012. Näkemyksemme mukaan - käyttämällä HA Reyn tähtien visualisointia - Voyager 1 istuu aivan Ophiuchuksen tähdistön ”pään” ulkopuolella ja ylösalaisin olevan Herculesin pään alapuolella. Koetinmetsästäjille onneksi jälkimmäinen tähti, Rasalgethi (Alpha Herculis), on tähdistön kirkkain tähti noin 3: n suuruisella (muut visualisoinnit voivat näyttää Rasalgethin kulkuneena tähtinä, joka ei ole kytkettynä muusta Herculesista). Lyhyt itä vie sinut läheiseen Rasalhagueen (Alpha Ophiuchi), Ophiuchuksen kirkkaimpaan tähtiin. Näiden kahden alfatähden löytäminen auttaa sinua hioutumaan Voyager 1: n yleiselle alueelle; anturi sijaitsee lyhyen matkan päässä Rasalgethista etelään.

Joulukuusta 2018 alkaen Voyager 1: n asema on:
Oikea nousu: 17 h, 13 m, 3 s
Kaltevuus: 11 °, 58 ', 19' '

Taivas ja kaukoputki

Voyager 2

Voyager 2 - kiistatta kaikkien aikojen tuottavimmissa avaruusoperaatioissa - seurasi Voyager 1: n kantapäällä ja lensi Jupiterin, Saturnuksen ja heidän kuukautonsa ohi vuonna 1979 ja 1981. Toisin kuin Voyager 1, Voyager 2 jätti kuitenkin läheisen Titanin lentotavan ja pysyi sen sijaan ekliptikalla, missä se lopulta pystyi vierailemaan Uranuksessa vuonna 1986 ja Neptunussa vuonna 1989 - pysyen tähän päivään asti ainoana avaruusaluksena, joka tarjosi näiden läheisen havainnon. planeetat ja niiden kuujärjestelmät.

Kun Voyager 2 ylitti heliosfäärin marraskuussa 2018, se liittyi Voyager 1: een ainoana aktiivisena avaruusaluksena. Voyager 2 jatkaa ympäristötietojen välittämistä 11 miljardin mailin etäisyydeltä.

Sen jälkeen, kun se oli lentää Neptunuksen ohitse vuonna 1989, Voyager 2: n lentorata vei sen ekliptikan tason alapuolelle, joten nykypäivän kannalta Voyager 2: n sijainti on näkyvissä vain eteläiseltä pallonpuoliskolta. Lisäksi sen löytäminen voi olla haastavampaa, koska lähellä ei ole niin paljon kirkkaita tähtiä. Aloita etsimällä Pavo-tähdistö (Peacock), lyhyt hyppy eteläisestä kolmiosta. Sitten etsiä Pavon kaksi kirkkainta tähteä, Alpha Pavonis (itse kutsutaan myös nimellä "Peacock") ja Beta Pavonis saadaksesi itsesi yleiselle alueelle; Voyager 2 istuu suhteellisen lähellä Alpha Pavonista.

Joulukuusta 2018 alkaen Voyager 2: n asema on:
Oikea nousu: 20 h, 2 m, 57 s
Kaltevuus: –57 °, 37 ', 12' '

Taivas ja kaukoputki

Uusia näköaloja

Sen jälkeen kun se käynnistettiin vuonna 2006 ja Jupiterin flyby-painovoimaapu vuonna 2007, New Horizons aloitti pitkän rannikon ensisijaiseen tavoitteeseensa Plutoon ja Pluton kuun Charoniin, saavuttaen heidät menestyksekkäästi vuonna 2015 näyttävällä flybyllä. Saatuaan päätökseen ensimmäisen (ja toistaiseksi vain) kääpiömaapallon lähitutkimuksen New Horizons tapasi Kuiper Belt -objektin 2014 MU 69 (lempinimenä Ultima Thule) 1. tammikuuta 2019.

Tällä hetkellä ei ole selvää, missä New Horizonin lopullinen tie voi viedä sen; On mahdollista, että se voi käydä muissa Kuiper Belt -kohteissa. Huolimatta seuraavasta tavoitteesta, New Horizonsilla on kuitenkin tarvittava nopeus, jotta jonain päivänä poistutaan aurinkokunnasta ja seurata neljää edeltäjäänsä tähtienväliseen väliaineeseen.

Koska New Horizons on lähempänä meitä kuin muut neljä tähtienvälistä anturia, sen sijainti liikkuu nopeammin vuodesta toiseen. New Horizons on tällä hetkellä Jousimiehen tähdistössä - vielä aivan kaukana Plutosta, vaikka nämä kaksi erottuvat hitaasti seuraavien vuosien aikana. Yksinkertaisin tapa löytää New Horizons on luultavasti etsiä Epsilon Sagittarii, tähti, joka nimestään huolimatta on itse asiassa tähdistönsä kirkkain tähti, jonka suuruusluokka on 1, 85. Jousimiehen teekannun alakulmasta star-hop ja Teespoon-asterismi. Paikanna magnitudi-2, 9 Pi Sagittarii teekannukahvan pohjassa. New Horizons istuu lähellä Pi: tä.

New Horizonsin asema on joulukuusta 2018 alkaen:
Oikea nousu: 19 h, 07 m, 12 s
Hylkääminen:, 41 ', 23' '

Taivas ja kaukoputki

Voi olla hauskaa käydä etsimässä näiden robottien etsijöiden sijainteja. Et vain voi katsoa taaksepäin historiaan, mutta voit ehkä saada hieman tuntea heidän tähtienvälisen ympäristön äärettömyydestä. Pidä hauskaa!