อันดับที่ 11: Voyager Missions — 865 ล้านเหรียญ

Nov 26 2022
วัตถุที่มนุษย์ได้ขว้างไปไกลที่สุด
คงไม่มีภารกิจอื่นใดที่จะครอบคลุมความปรารถนาของมนุษยชาติในการเข้าถึงดวงดาวได้มากไปกว่าภารกิจโวเอเจอร์ ตอนนี้ยากที่จะเชื่อ แต่เมื่อไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมา เราไม่รู้อะไรมากนักเกี่ยวกับดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะของเรา
https://voyager.jpl.nasa.gov/downloads/

คงไม่มีภารกิจใดที่จะครอบคลุมความปรารถนาของมนุษยชาติในการเข้าถึงดวงดาวได้มากไปกว่า ภารกิจโว เอเจอร์ ตอนนี้ยากที่จะเชื่อ แต่เมื่อไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมา เราไม่รู้อะไรมากนักเกี่ยวกับดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะของเรา เติบโตมาจากโปรแกรม Marinerและหลังจากภารกิจของอพอลโลสิ้นสุดลง ยานอวกาศโวเอเจอร์มีจุดมุ่งหมายเพื่อเดินทางในระบบสุริยะของเราและศึกษาดาวเคราะห์นอกระบบในรายละเอียดที่น่าสนใจ

พวกเขาใช้ประโยชน์จากการเรียงตัวของดาวเคราะห์ของดาวพฤหัสบดี ดาวเสาร์ ดาวยูเรนัส และดาวเนปจูน ซึ่งเกิดขึ้นเพียงครั้งเดียวทุกๆ 175 ปี การจัดตำแหน่งนี้จะช่วยให้ยานอวกาศลำเดียวสามารถเยี่ยมชมดาวก๊าซยักษ์ทั้งสี่ดวงนี้โดยใช้แรงโน้มถ่วงช่วยจากพวกมัน ได้รับการขนานนามว่าเป็นPlanetary Grand Tourเป็นโอกาสในการเยี่ยมชมดาวเคราะห์รอบนอกทั้งหมดโดยใช้เวลาน้อยลงและใช้เงินน้อยลง ไม่มีโครงการอวกาศที่จริงจังใดที่จะละทิ้งโอกาสครั้งหนึ่งในชีวิตนี้ไปได้

ภาพเคลื่อนไหวเส้นทางโคจรของยานโวเอเจอร์ 1 ตั้งแต่เดือนกันยายน 2520 ถึง 31 ธันวาคม 2524 โลก · ดาวพฤหัสบดี · ดาวเสาร์ นาซา/เจพีแอล

ถึงกระนั้นก็ไม่ใช่เรื่องง่ายเมื่อไม่มีใครรู้ว่าต้องใช้เชื้อเพลิงเท่าไรและต้องใช้เครื่องมืออะไรบ้าง นอกจากนี้ยังมีความท้าทายที่ยิ่งใหญ่ในการออกแบบยานอวกาศด้วย เทคโนโลยีที่มีอยู่ในขณะนั้นไม่มีความได้เปรียบด้านอัตราส่วน 'พลังการประมวลผลต่อขนาด' เช่นเดียวกับในปัจจุบัน ตามที่ทำนายโดยกฎของมัวร์ฉันสามารถพิมพ์บนโทรศัพท์ขณะฟังเพลง และเปิดแอปหลายแอปในเบื้องหลังได้ พลังการประมวลผลถูกจำกัดอย่างมากในตอนนั้น

ถึงกระนั้น โวเอเจอร์-2 ได้เปิดตัวเมื่อวันที่ 20 สิงหาคม พ.ศ. 2520 จากแหลมคานาเวอรัล รัฐฟลอริดา ด้วยจรวดไททัน-เซนทอร์ เมื่อวันที่ 5 กันยายน พ.ศ. 2520 โวเอเจอร์-1 ได้เปิดตัวจากแหลมคานาเวอรัลด้วยจรวดไททัน-เซนทอร์อีกลำ

เดิมทีสร้างขึ้นเพื่อใช้เพียง 5 ปีและเยี่ยมชมดาวเคราะห์ 2 ดวงเป็นหลัก ยานอวกาศเหล่านี้ประสบความสำเร็จอย่างมากในการก้าวข้ามความฝันอันสูงสุดของเรา พวกเขาเดินตามเส้นทางที่ NASA วางไว้เพื่อใช้ประโยชน์จากแรงโน้มถ่วงของดาวเคราะห์ ควบคู่ไปกับการใช้ประโยชน์จากพลังงานนิวเคลียร์อย่างมีประสิทธิภาพและการตั้งโปรแกรมใหม่อย่างชาญฉลาด

ทั้งหมดนี้ทำให้ยานอวกาศสามารถเข้าใกล้เป้าหมายได้อย่างแท้จริง — ดาวพฤหัสบดี ดาวเสาร์ ดาวยูเรนัส ดาวเนปจูน และดวงจันทร์อีกหลายดวง เช่นไททัน ดวงจันทร์ที่ใหญ่ ที่สุด ของดาวเสาร์ เหนือสิ่งอื่นใดพวกเขาสังเกตรายละเอียดต่าง ๆ ที่เราไม่รู้จักมาก่อน พบดวงจันทร์ใหม่หลายดวงที่โคจรรอบดาวเคราะห์เหล่านี้ มีกิจกรรมทางธรณีวิทยาเกิดขึ้นบนดวงจันทร์เหล่านี้ ดาวเคราะห์เหล่านี้มีวงแหวนรอบนอกและวงแหวนเหล่านั้นงดงามกว่าที่คิด

บินผ่านจากขวาไปซ้าย — ดาวพฤหัสบดี ดาวเสาร์ วงแหวนของดาวเสาร์ และดวงจันทร์ Triton ของดาวเนปจูน จากระยะทาง 25,000 ไมล์ Triton แสดงความหดหู่ที่อาจเกิดจากการละลายและการยุบตัวของพื้นผิวน้ำแข็ง เครดิต องค์การนาซ่า

การบินผ่านดาวพฤหัสบดีในปี 1979 และดาวเสาร์ในปี 1980/81 เพียงลำพังก็ประสบความสำเร็จเพียงพอที่จะตอบสนองความอยากรู้อยากเห็นทางวิทยาศาสตร์และความต้องการของสาธารณชน แต่เราไม่ได้หยุดเพียงแค่นั้น

เมื่อถึงเวลาที่ยานโวเอเจอร์ 2 ไปถึงดาวยูเรนัสในปี 1984 หลังจากไปเยือนดาวเสาร์ ยานก็แสดงสัญญาณการสึกหรออย่างชัดเจน ตัวรับสัญญาณหลักจะไม่ทำงาน การสำรองข้อมูลจะทำงานได้เพียงบางส่วนเท่านั้น การรับภาพนั้นซับซ้อนอยู่แล้ว เนื่องจากยานโวเอเจอร์มีความเร็ว 30,000 ไมล์ต่อชั่วโมง และแสงแดดที่หรี่กว่าบนโลกถึง 400 เท่า นอกจากนี้ดาวยูเรนัสยังมีความพิเศษในด้านการวางแนวของมัน — มันหมุนตะแคงข้าง นั่นหมายความว่าดวงจันทร์ของมันทำมุม 90 องศากับส่วนอื่นๆ ของระบบสุริยะด้วย

ภารกิจยานโวเอเจอร์เหนือความคาดหมายของเราอีกครั้ง เราได้เรียนรู้ว่าสนามแม่เหล็กก็แปลกเช่นกันที่ขั้วแม่เหล็กของดาวยูเรนัสอยู่ที่เส้นศูนย์สูตร มีการค้นพบดวงจันทร์และวงแหวนดาวเคราะห์ใหม่จำนวนหนึ่งด้วย มิแรนดาหนึ่งในดวงจันทร์กลายเป็นดาวเด่นของรายการด้วยพื้นผิวที่ซับซ้อนและขรุขระ

จากนั้นยานโวเอ เจอร์ 2 เดินทางต่อไปยังดาวเนปจูนในปี 1989 ดาวเคราะห์ที่อยู่ไกลออกไปจนเราไม่เคยถ่ายภาพที่เหมาะสมของมันมาก่อนยานโวเอเจอร์ วงโคจรรอบดวงอาทิตย์ซึ่งใช้เวลา 165 ปี ส่วนใหญ่คาดการณ์โดยการคำนวณทางคณิตศาสตร์ ดาวเนปจูนยังได้รับแสงเพียง 3% เมื่อเทียบกับดาวพฤหัสบดี

นี่เป็นอีกหนึ่งความสำเร็จที่ยิ่งใหญ่สำหรับภารกิจยานโวเอเจอร์ เนื่องจากมีการค้นพบรายละเอียดใหม่ที่ยอดเยี่ยมเกี่ยวกับดาวเคราะห์ดวงสุดท้ายในระบบสุริยะของเรา ยานโวเอเจอร์พบดวงจันทร์ใหม่ 6 ดวง ไขปริศนาวงแหวนของมันได้ในที่สุด (ซึ่งจริงๆ แล้วสมบูรณ์) และพบว่าดาวเนปจูนมีลมแรงที่สุดในระบบสุริยะของเราที่ความเร็วประมาณ 1,200 ไมล์ต่อชั่วโมง คล้ายกับจุดแดงใหญ่ของดาวพฤหัสบดี ดาวเนปจูนมีจุดมืดขนาดใหญ่ขนาดเท่าโลก ซึ่งถูกขนานนามว่า 'จุดมืดใหญ่' เช่นเดียวกับดาวยูเรนัส สนามแม่เหล็กของดาวเนปจูนก็เอียงมากเช่นกัน ดวงจันทร์ ไทรทันของดาวเนปจูนเป็นดาวเด่นของรายการนี้

หนึ่งในความสำเร็จทางวิทยาศาสตร์ ที่ยิ่งใหญ่ ของภารกิจยานโวเอเจอร์คือการพาเราออกจากความคิดเกี่ยวกับ ' เขตโกลดิล็อกส์' เมื่อมองหาสัญญาณของชีวิต ชั่วขณะหนึ่ง เราคิดว่าหากดาวเคราะห์ดวงใดไม่ได้อยู่ในเขตเอื้ออาศัยได้รอบดาวฤกษ์แม่ มันก็คงไม่มีชีวิต ซึ่งก็สมเหตุสมผลเพราะพลังงานที่จำเป็นในการรักษาสภาพแวดล้อมที่เหมาะสมสำหรับชีวิตที่จะเติบโตนั้นมาจากดาวฤกษ์ จนกระทั่งภารกิจของยานโวเอเจอร์ส่งคืนข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ใหม่ที่เปลี่ยนความคิดของเราไปตลอดกาล

ซ้าย: มุมมองที่น่าทึ่งของ Io ของดาวพฤหัสบดีแสดงให้เห็นการปะทุของภูเขาไฟสองครั้งที่เกิดขึ้นพร้อมกัน ถ่ายโดยยานโวเอเจอร์ 1 เมื่อวันที่ 8 มีนาคม 2522 มองย้อนกลับไป 2.6 ล้านไมล์ ขวา: ถ่ายที่ระยะทาง 304,000 ไมล์ แสดงวัสดุที่ถูกโยนออกไป 100 ไมล์ เครดิต NASA/JPL

จากข้อมูลทั้งหมดที่ได้รับกลับมา ทุกคนต่างประหลาดใจที่พบระบบดาวเคราะห์แบบไดนามิก เช่นเดียวกับภูเขาไฟบน ไอโอของดาวพฤหัสบดี การปะทุของไกเซอร์ที่ยังคุกรุ่นบนไทรทันของเนปจูนและ ชั้นบรรยากาศบน ไททันของดาวเสาร์ กิจกรรมทางธรณีวิทยาเหล่านี้เกิดจากแรงน้ำขึ้นน้ำลงที่กระทำโดยก๊าซยักษ์ของพวกมัน การค้นพบนี้ขยายขอบเขตของเขตที่อยู่อาศัยได้และสถานที่ที่เป็นไปได้ในการค้นหาสิ่งมีชีวิตในจักรวาล ยานอวกาศและกล้องโทรทรรศน์ทุกลำที่ตามมาหลังจากโวเอเจอร์ รวมถึงJSWTยังคงปรับปรุงความสามารถของเราในการค้นหาสิ่งมีชีวิตตามความสำเร็จของโวเอเจอร์

จำนวนของนวัตกรรมทางเทคโนโลยีที่ภารกิจนี้ต้องการ และผลกระทบที่เกินขอบเขตที่มีต่อความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ของเรา เทียบได้กับความพยายามที่ยิ่งใหญ่อื่นๆ ของมนุษย์อย่างแน่นอน น่าประหลาดใจที่เรื่องราวของยานโวเอเจอร์ไม่ได้จบลงเพียงแค่นี้ อื่น ๆ ที่จะมา!