Precies 49 jaar geleden verliet Voyager 2 de aarde voor wat een vijfjarige missie zou worden. Inmiddels is de sonde het verste door de mens gemaakte object en dankzij een ingenieuze ingreep van NASA kan hij nog minstens een jaar langer wetenschappelijke gegevens blijven doorsturen.
Op 20 augustus 1977 steeg vanaf Cape Canaveral in Florida een Titan IIIE-Centaur-raket op met aan boord een ruimtevaartuig dat oorspronkelijk slechts vijf jaar zou meegaan. Niemand kon vermoeden dat Voyager 2 bijna een halve eeuw later nog altijd actief zou zijn – op meer dan 21,4 miljard kilometer van de aarde, in de ijzige eenzaamheid van de interstellaire ruimte. De afgelopen maanden werd de missie opnieuw gered door een risicovolle, maar succesvolle ingreep van ingenieurs van NASA’s Jet Propulsion Laboratory (JPL). Een terugblik op een missie die ons begrip van het zonnestelsel voorgoed heeft veranderd en die nog lang niet ten einde is.
Een unieke samenstand en een onvergetelijke start
De oorsprong van de Voyager-missie ligt in een zeldzaam astronomisch venster dat slechts eens in de 175 tot 176 jaar voorkomt. Eind jaren zeventig stonden de vier grote buitenplaneten; Jupiter, Saturnus, Uranus en Neptunus, zodanig gepositioneerd dat een enkele sonde met behulp van zwaartekrachtsslingers alle planeten kon aandoen. Voyager 2 werd zodoende ontwikkelt en, baantechnisch stipt uitgerekend, 49 jaar terug, op 20 augustus 1977, gelanceerd vanaf Cape Canaveral’s Lanceercomplex 41, aan boord van een Titan IIIE-raket met een extra Star 37-bovenste trap om deze unieke kans tot ontdekking en onderzoek van de verste planeten van dichtbij bezien, te pakken:
De keuze voor Lanceercomplex 41 was geen toeval. Het complex, dat deel uitmaakt van de Cape Canaveral Space Force Station, was in die jaren hét startpunt voor enkele van de meest ambitieuze Amerikaanse ruimtemissies. Eerder waren vanaf hier al de Viking-sondes gelanceerd die in 1976 als eerste succesvol op Mars landden. De Titan IIIE-raket die Voyager 2 de ruimte in bracht, was eveneens een geavanceerd en krachtig werkpaard. Deze drietrapsraket, uitgerust met een Centaur-bovenste trap die vloeibare waterstof als brandstof gebruikte, was speciaal ontwikkeld voor zware wetenschappelijke missies. Met zijn twee enorme vastebrandstof-boosters kon hij een ongekend laadvermogen de ruimte in tillen, wat hem ideaal maakte voor de zware Voyager-sondes. De Titan IIIE zou echter een kort leven beschoren zijn: tussen 1974 en 1977 vonden slechts zeven lanceringen plaats, waarvan er één mislukte. De vlucht van Voyager 2 op 20 augustus 1977 was de voorlaatste; de laatste, die Voyager 1 droeg, volgde slechts zestien dagen later.
Het oorspronkelijke plan was bescheiden: de twee Voyager-sondes zouden gezamenlijk Jupiter en Saturnus verkennen. Dat Voyager 2 uiteindelijk door mocht naar de onbekende werelden van Uranus en Neptunus, was te danken aan een voortdurende heroverweging van de missie en de unieke planetaire samenstand. In 1974, nog vóór de lancering, besloten missieplanners dat als de eerste Voyager (Voyager 1) succesvol was bij Saturnus, de tweede sonde van koers kon worden gebracht voor een verlengde reis naar Uranus en Neptunus.
Om deze epische tocht tot een succes te maken, waren beide sondes uitgerust met een indrukwekkende wetenschappelijke bagage. Aan boord bevonden zich maar liefst elf instrumenten, waaronder een systeem met groothoek- en smalhoekcamera’s voor gedetailleerde beelden, spectrometers om de atmosferische samenstelling en energiebalans te meten, en een reeks sensoren om magnetische velden, geladen deeltjes en kosmische straling in kaart te brengen. Deze gereedschapskist maakte het mogelijk om niet alleen de planeten zelf, maar ook hun manen, ringen en magnetosferen tot in detail te ontrafelen.
Wil je niets van Scientias missen? Voeg Scientias toe als voorkeursbron op Google dan zie je al onze verhalen!
Van Jupiter tot Neptunus: een ongekende ontdekkingsreis
De reis van Voyager 2 voerde langs vier planeten die nooit eerder van zo dichtbij waren bezocht. In 1979 passeerde hij Jupiter en leverde spectaculaire beelden op van de Grote Rode Vlek en de vulkanische activiteit op de maan Io. Twee jaar later, in 1981, volgde Saturnus, met zijn iconische ringsysteem dat verbluffend gedetailleerd in beeld werd gebracht. Maar het meest bijzondere was nog te komen. Op 24 januari 1986 werd Voyager 2 de eerste – en tot nu toe enige – ruimtesonde die Uranus passeerde. Op 25 augustus 1989 volgde Neptunus, waarmee de Grand Tour of the Outer Solar System compleet was. In totaal ontdekte de sonde talloze nieuwe manen, bracht hij atmosferische fenomenen in kaart en stuurde hij duizenden unieke foto’s naar de aarde.
De kernbatterij en de slinkende energievoorraad
Voyager 2 wordt niet aangedreven door zonnepanelen – daarvoor is hij veel te ver van de zon verwijderd. In plaats daarvan haalt de sonde zijn energie uit drie radio-isotoop thermo-elektrische generatoren (RTG’s), die de warmte van vervallend plutonium-238 omzetten in elektriciteit. Hoewel deze ‘kernbatterijen’ uiterst betrouwbaar zijn, is het plutonium onderhevig aan natuurlijk verval: jaarlijks verliest de sonde ongeveer vier watt aan vermogen. Van de oorspronkelijke elf wetenschappelijke instrumenten zijn er nog slechts drie actief: een magnetometer, een instrument voor plasmagolven en een detector voor kosmische straling. De afgelopen jaren moest NASA steeds vaker keuzes maken om de missie draaiende te houden.
De ‘Big Bang’-ingreep: een jaar extra wetenschap
Zonder ingrijpen zou NASA eind 2026 een van de drie resterende instrumenten moeten uitschakelen. Ingenieurs van het JPL bedachten daarom een risicovolle operatie die intern de bijnaam ‘Big Bang’ kreeg. Bij deze ingreep werden op afstand twee verwarmingselementen en een verouderde digitale bandrecorder uitgeschakeld, waarna vervangende, zuinigere systemen werden ingeschakeld om de temperatuur in de sonde op peil te houden. Het commando doet er bijna twintig uur over om Voyager 2 te bereiken, en een bevestiging duurt nog eens twintig uur. Toch verliep de operatie succesvol begin deze maand. Daardoor kan de sonde nog minstens twee jaar langer wetenschappelijke data blijven verzamelen. Kareem Badaruddin, manager van de Voyager Interstellaire Missie bij het JPL, zei: “De realisatie dat we de levensduur van de ruimtesonde en de wetenschappelijke opbrengsten eruit weer eens met twee jaar of meer verlengd hebben, was er één van voldoening en vreugde. Het was een moeilijke taak maar ons harde werk werd beloond” .
Een erfenis die voortleeft
De missie van Voyager 2 is niet alleen een technisch wonder, maar ook een cultureel icoon. Aan boord bevindt zich de beroemde ‘Golden Record’: een vergulde schijf met geluiden, muziek en afbeeldingen van de aarde, als een boodschap in een fles voor een eventuele buitenaardse beschaving. Inmiddels heeft de sonde de heliosfeer verlaten en is hij één van de weinige objecten die de interstellaire ruimte hebben bereikt. Zijn metingen van geladen deeltjes, magnetische velden en plasma zijn van onschatbare waarde. En hoewel de RTG’s op een dag zullen uitdoven, blijft de erfenis van Voyager 2 voortleven in elke ontdekking die hij mogelijk maakte. 49 Jaar na de lancering is het verhaal van Voyager 2 nog niet ten einde, maar de fundamenten van zijn legende zijn allang geschreven.
Ook interessant, lees bijvoorbeeld NASA moet opnieuw keuzes maken om Voyager 2 draaiende te houden uit 2019 of We brachten twee ruimtesondes in de interstellaire ruimte en eentje zit nu in de problemen uit 2020. Of lees dit artikel: Ook de atmosfeer van Uranus lekt langzaam maar zeker de ruimte in, een opvallende ontdekking gedaan in 2020 uit oude Voyager 2 data.
Uitgelezen? Luister ook eens naar de Scientias Podcast:
