Het is tijd voor een feestje, want de Voyager-sondes zijn jarig! Een terugbik op deze enerverende missie: de enige door de mens gebouwde vaartuigen die de interstellaire ruimte hebben bereikt.

Morgen is het precies 45 jaar geleden dat ruimtesonde Voyager 2 het luchtruim koos. Kort na de lancering van Voyager 2, werd ook Voyager 1 afgeschoten. En hun verjaardagen moeten natuurlijk gevierd worden! Hoewel er bijna een halve eeuw is verstreken, functioneren de sondes nog steeds. Daarmee zijn het niet alleen de langst werkende ruimtesondes ooit, ze breken tevens alle records als het gaat om de afstand die ze tot op heden hebben afgelegd.

Ouderwets
Even terug naar het begin. Beide Voyager-sondes werden in 1977 gelanceerd en razen dus al decennialang door het heelal. Het betekent dat hun ‘uitrusting’ ondertussen al behoorlijk achterhaald is. Zo beschikken ze nog over een 8 sporencassette voor het opnemen van gegevens, hebben ze zo’n 3 miljoen keer minder geheugen dan moderne mobiele telefoons en duurt het verzenden van gegevens ongeveer 38.000 keer langer dan met een 5G-internetverbinding het geval is. Ondanks dit ouderwetse jasje pionieren beide sondes er lustig op los. Zo zijn het de enige sondes ooit die de interstellaire ruimte hebben verkend – alle ruimte in een sterrenstelsel die niet bezet wordt door sterren en hun planetenstelsels.

Foto gemaakt op 23 maart 1977 van het Voyager 2-ruimtevaartuig. Ingenieurs bereiden de sonde voor op lancering later dat jaar. Afbeelding: NASA/JPL-Caltech

Zonnestelsel
Maar voordat we daar verder op ingaan, hebben beide sondes ook onze kennis over ons eigen zonnestelsel flink uitgebreid. Zowel Voyager 1 als 2 trakteerden bijvoorbeeld Jupiter en Saturnus op een bezoekje en onthulden veel over deze twee grootste planeten van ons zonnestelsel. Voyager 2 werd bovendien het eerste – en enige – ruimtevaartuig dat dicht bij Uranus (in 1986) en Neptunus (in 1989) wist te komen. Dit leverde de mensheid fascinerende nieuwe inzichten over deze verre werelden op.

Wist je dat…
…aan boord van de Voyagers zich een grammofoonopname bevindt met daarop beelden en geluiden die een aardig beeld geven van het leven op aarde? De plaat kan gezien worden als een soort tijdcapsule. Maar misschien ook wel als een soort visitekaartje, mochten aliens de Voyagers ooit onderscheppen.

Terwijl Voyager 2 deze flyby’s uitvoerde, koerste Voyager 1 naar de grens van de heliosfeer – de beschermende bubbel rond ons zonnestelsel waarin de zonnewind domineert.

We zien hier het zonnestelsel en dat wordt omringd door de zogenoemde heliosfeer. Dit is een beschermende ‘bubbel’ die gecreëerd wordt door onze moederster. Het randje van die ‘bubbel’ wordt aangeduid als de heliopauze. En het buitenste deel van die heliopauze is hier weer aangeduid als ‘heliosheath’. Afbeelding: NASA / JPL-Caltech

De sonde ontdekte onder andere dat de heliosfeer zo’n 70 procent van de kosmische straling blokkeert. Vervolgens liet Voyager 1 de heliosfeer achter zich en drong in 2012 als eerste door de mens vervaardigd object de interstellaire ruimte binnen. Voyager 2 volgde dat voorbeeld in 2018.

Interstellaire ruimte
Het moment dat de Voyagers de interstellaire ruimte binnendrongen, werd natuurlijk gezien als een enorme mijlpaal. Geen enkel ruimtevaartuig heeft het tot nu toe zo ver geschopt. En ze zullen nog wel even doorgaan. Beide sondes bewegen met een onvoorstelbare snelheid van zo’n 48.280 kilometer per uur voort, in een omgeving waar nog geen enkele door mensen gebouwde sonde ooit geweest is. “Terwijl beide sondes de interstellaire ruimte verkennen, voorzien ze de mensheid van observaties van nog onontgonnen terrein,” zegt onderzoeker Linda Spilker. “We kunnen rechtstreeks bestuderen hoe een ster – onze zon – intrigeert met de deeltjes en magnetische velden buiten onze heliosfeer. Hierdoor krijgen we een steeds beter beeld van de ruimte tussen sterren. Sommige theorieën over deze regio zijn zelfs al op de kop gezet.”

Voyager 1 en 2 hebben veel bereikt sinds ze in 1977 werden gelanceerd. Deze infographic belicht de belangrijkste mijlpalen van de missie, waaronder het bezoeken van de vier buitenste planeten van het zonnestelsel en het verlaten van de heliosfeer. Afbeelding: NASA/JPL-Caltech

Met ouderdom komt echter gebreken. En dat geldt ook voor beide ruimtesondes. Nog niet zo lang geleden namen de zorgen om Voyager 1 flink toe, toen de sonde gegevens terug naar de aarde stuurde waar het missieteam geen touw aan vast kon knopen. Uitlezingen van de telemetriegegevens komen namelijk niet overeen met wat Voyager 1 feitelijk aan het doen is. Desondanks blijft het ruimtevaartuig verder normaal functioneren en stuurt de sonde nog altijd wetenschappelijke observaties terug naar de aarde. Het technische team probeert momenteel een oplossing te verzinnen of een manier te bedenken om het probleem te omzeilen.

Energie
Dat de sonde na 45 jaar gebreken begint te vertonen, is niet zo verwonderlijk. Het roept dan ook de vraag op hoelang de oude Voyagers nog meegaan. De grootste bedreiging voor beide sondes is een tekort aan energie. Beiden sondes hebben te kampen met het feit dat ze steeds minder energie voorhanden hebben om hun wetenschappelijke instrumenten en de verwarmers die deze instrumenten in de ijzingwekkend koude ruimte op temperatuur houden, draaiende te houden. Ondertussen zijn al alle niet-essentiële systemen uitgeschakeld die ooit als belangrijk werden beschouwd – inclusief verwarmingen die de nog werkende instrumenten beschermen tegen de ijzige temperaturen in de ruimte. Overigens werken alle vijf de instrumenten waarvan de verwarming sinds 2019 is uitgeschakeld, nog steeds, ondanks dat ze ver onder de laagste temperaturen liggen waarop ze ooit zijn getest.

Ook de Voyagers hebben het eeuwige leven niet. Hoewel het natuurlijk een keertje ophoudt, kunnen we nu na 45 jaar terugkijken op een absoluut baanbrekende missie. En ook in de toekomst mogen we er nog wat van verwachten. “De Voyagers hebben verbazingwekkende ontdekkingen gedaan en hebben een nieuwe generatie wetenschappers en ingenieurs geïnspireerd,” aldus onderzoeker Suzanne Dodd. “We weten niet hoe lang de missie nog zal duren, maar we kunnen er zeker van zijn dat de sondes meer wetenschappelijke verrassingen voor ons in petto hebben naarmate ze steeds verder van de aarde reizen.”