I de tidlige 1990'ere er NASA'erne Pioneer 10 og 11 sonder blev de første robotmissioner til at vove sig ud over Neptune. I 2012 og 2018 blev Voyager 1 og 2 missionerne gik endnu længere ved at krydse heliopausen og ind i det interstellare rum. Til sidst kan disse sonder nå et andet stjernesystem, hvor deres specielle last (Pioneer Plaques og Golden Records) kunne finde vej ind i hænderne på en anden art.
Hvilket rejser et vigtigt spørgsmål: hvor kan disse rumfartøjer eventuelt vandre? For at tackle dette udførte Coryn Bailer-Jones fra Max Planck Institute for Astronomy og Davide Farnocchia fra NASAs Jet Propulsion Laboratory for nylig en undersøgelse, der undersøgte, hvilke stjernesystemer Voyager og Pioner sonder vil sandsynligvis støde på, når de kører gennem Mælkevejen i løbet af de næste par millioner år ...
Undersøgelsen, “Fremtidens stjernernes flybys Voyager og Pioner Rumfartøj “, for nylig optrådt i tidsskriftet Forskningsnotater fra American Astronomical Society (RNAAS). Af hensyn til denne undersøgelse brugte Bailer-Jones og Farnocchia data fra den anden Gaia dataudgivelse (GDR2) og SIMBADs astronomiske database for at bestemme dette rumskibes skæbne.
”De vil bare fortsætte med at gå i kredsløb gennem Galaxy,” fortalte Bailer-Jones til Space Magazine via e-mail. ”Det er meget usandsynligt, at de nogensinde vil kollidere med en stjerne. De vil sandsynligvis blive afbøjet lidt nu og igen af stjerner og molekylære skyer, men ville forblive bundet til Galaxy i mange, mange milliarder af år. ”
Historien om Pioneer 10 og 11 begyndte i henholdsvis 1972 og 73, da de begge blev lanceret mod Jupiter. I løbet af de næste par år opnåede disse to sonder et antal første. Mellem dem var de det første robot rumfartøj, der krydsede hovedsteroidebæltet for at støde på Jupiter og dets månesystem, Saturn og dets månesystem og opnå en flugthastighed, der ville give dem mulighed for at forlade solsystemet.
Historien om Voyager 1 og 2 begyndte et par år senere, med begge rumfartøjer, der blev lanceret fra Jorden i 1977 for at drage fordel af den gunstige linie mellem Jupiter, Saturn, Uranus og Neptune. Efter at have udforsket Jupiter og Saturn, Voyager 1 fortsatte videre til kanten af solsystemet og trådte ind i det interstellære medium i 2012. Voyager 2I mellemtiden besøgte Uranus og Neptun også, før han kom med Voyager 1 i interstellar rum inden 2018.
Passende nok medbragte alt rumfartøjet en meddelelse til andre levende arter, hvis nogen skulle komme over dem i fremtiden. I tilfælde af Pioner sonder, dette tog form af Pioneer Plaque, som blev designet af de berømte SETI-forskere Carla Sagan og Frank Drake. Disse plaques indeholdt de nøgne figurer af en mand og en kvinde sammen med adskillige symboler designet til at give information om rumfartøjets oprindelse.
Det Voyager sonder tog tingene et skridt videre med Golden Record, som blev designet af Carl Sagan og hans kolleger til at fungere som et budskab for andre intelligente arter - eller en tidskapsel for menneskeheden i den fjerne fremtid. Disse 30 cm (12 tommer) gyldne fonografier indeholdt billeder og lyde af Jorden sammen med symboliske retninger på omslaget til afspilning af pladen og data, der beskriver Jordens placering.
I betragtning af at disse håndværk altid var beregnet til at udforske ud over vores solsystem og fungere som mulige interstellære budbringere, kan man ikke hjælpe med at være nysgerrig, hvor de kan ende. Selvom alle fire rumfartøjer vil have langvarige ophør på det tidspunkt (NASA mistede kontakten med Pioneer 10 og 11 i henholdsvis 2003 og 1995) kunne rumfartøjet stadig afhentes af interesserede parter. Det eneste spørgsmål er, hvor kan dette ske?
For at bestemme dette, baserede Bailer-Jones og Farnocchia sig på de samme teknikker, der blev brugt i en tidligere undersøgelse for at spore oprindelsen og fremtidige møder af det interstellare objekt ‘Oumuamua. Som Bailer-Jones forklarede, bestod dette af tre trin:
”[Én]] identificer i hvilken retning og med hvilken hastighed rumfartøjet er
forlader solsystemet. (Dette gøres ved at tage hensyn til tyngdekraften
af alle planeter i solsystemet såvel som solen.) [To,] kortlægge bevægelserne fra rumfartøjet og stjernerne fra Gaia ind i fremtid over millioner af år. Dette tager højde for en model for Galaxy's tyngdekraft som helhed. [Tredje,] identificere, hvilke stjerner rumfartøjet kommer tæt på, og hvornår. ”
Brug af en kombination af Gaia og SIMBAD-data, beregnet de hvilke stjerner sonderne mest sandsynligt havde et tæt møde med - pass inden for 1 parsec (3,26 lysår) fra. For eksempel fandt de, at begge Voyager missioner og Pioneer 11 vil støde på Proxima Centauri - det nærmeste stjernesystem til vores egne med en potentielt beboelig planet (Proxima b) - på deres nuværende overskrifter.
En anden populær fremtidig destination er Ross 248, en rød dværgstjerne, der ligger cirka 10 lysår fra Jorden i stjernebilledet Andromeda. Begge Voyager 2 og Pioneer 10 forventes at passere inden for en parsec af denne stjerne i de kommende århundreder. Og så er der Gliese 445, en anden rød dværgstjerne beliggende 17,6 lysår fra Jorden i stjernebilledet Camelopardalis, som Voyager 1 og Pioneer 11 besøger en dag.
Selvom denne undersøgelse hovedsageligt var motiveret af nysgerrighed, rejser den nogle vigtige problemer i forbindelse med interstellar efterforskning. Disse spørgsmål bliver mere og mere relevante i en tidsalder, hvor efterforskning af menneskets rum igen vokser op, vores viden om eksoplaneter vokser eksponentielt, og forskere overvejer endnu en gang, hvordan jeg kan besøge fjerne verdener en dag. Som Bailer-Jones udtrykte det:
”Dette er hovedsageligt lidt sjovt, men det fremhæver også, hvor lang tid det tager rumfartøjer at komme til de nærmeste stjerner. Men ud over dette, en dag vil vi (forhåbentlig) være i stand til at sende rumfartøjer meget hurtigere ud med den primære mission at undersøge stjerner i nærheden. Der er alvorlige, hvis lave niveauer, undersøgelser, der finder sted, hvor man undersøger måder at gøre dette på, f.eks. med lasersegl eller atomdrevne raketter. Det er stadig i fremtiden og ud over grænserne for vores nuværende teknologi, men ikke ufattelig. Måske med hundrede år. ”
Som vi diskuterede i en tidligere artikel, ville det at rejse til selv den nærmeste stjerne i vores galakse kræve en utrolig mængde tid, energi og ressourcer. Men i betragtning af hvor meget en præstation det ville være at besøge et andet stjernesystem, er der ingen mangel på fortalere, videnskabsfolk, teoretikere og entusiaster, der ønsker at få dette til.
Hvem ved? Måske en dag kan vi faktisk være i stand til at sende missioner, der kunne løbe ind i vores første interstellare opdagelsesrejsende. Hvor cool ville det være? På den anden side er det opmuntrende at vide, at menneskelig rumfartøj vil rejse til stjerner i nærheden, uanset om mennesker gør det eller ej. Så selvom menneskeheden aldrig sender bemandet rumfartøj til en anden stjerne, vil noget af os selv besøge dem, uanset hvad.
